صناعة

الوقود الحيوي والغاز الحيوي والطاقة من نفايات الطعام

الوقود الحيوي والغاز الحيوي والطاقة من نفايات الطعام

[صورة: كيف يمكنني إعادة تدوير هذا؟ فليكر]

قد يكون الوقود الحيوي الناتج عن نفايات الطعام منطقيًا جدًا نظرًا لأن أصحاب المنازل في المملكة المتحدة وحدهم يهدرون حاليًا 7 مليون طن من الطعام سنويًا ، يمكن تغذية الكثير منها في نباتات الهضم اللاهوائي (AD) وتحويلها إلى طاقة جديدة ومتجددة.

ومع ذلك ، فإن بعض الشركات تستفيد من هذا المورد. مؤخرًا على سبيل المثال ، أطلقت شركة في لندن تدعى Bio-bean فحمًا للشواء يسمى Hot Coffees ، مشتق من نفايات القهوة. تنتجها الشركة على مساحة 20000 قدم مربع في مصنع كامبريدجشير ، باستخدام أطنان من نفايات القهوة من المقاهي والمصانع في جميع أنحاء المملكة المتحدة. في المجموع ، تهدر الدولة 500000 طن من القهوة سنويًا. اكتشف آرثر كاي ، مؤسس الشركة ، أنه يمكن استخراج الزيت من نفايات القهوة وتحويله إلى وقود حيوي بينما يمكن تحويل بقايا الطعام إلى حبيبات واستخدامها لتغذية غلايات الكتلة الحيوية. لا يتم استخدام هذا المورد بشكل كافٍ حاليًا ، كما هو الحال بالفعل في العديد من الأطعمة المهدرة في المملكة المتحدة وأماكن أخرى في العالم ، ولكن يتعين على الشركات أيضًا أن تدفع مقابل التخلص منها. هذا أمر فاضح بالنظر إلى أن نفايات القهوة لها قيمة حرارية أعلى من الخشب. ستظهر القهوة الساخنة في ساحات محطات الوقود وفي متاجر الأدوات المنزلية في وقت لاحق من هذا العام ، ولكن القهوة هي مجرد واحدة من العديد من الأطعمة التي يمكن استخدامها للوقود.

الهضم اللاهوائي هو عملية يمكن من خلالها تكسير المواد العضوية لإنتاج الغاز الحيوي والسماد الحيوي. تتم العملية في خزان مغلق وخالي من الأكسجين ، يُعرف باسم الهاضم اللاهوائي. تعتبر هذه العملية من أفضل الطرق لإعادة تدوير مخلفات الطعام. تدرك بعض سلاسل البيع بالتجزئة الكبيرة الآن فوائد مصانع AD ، وتعتبر Sainsbury أكبرها حاليًا. ترسل سلسلة المتاجر الكبرى الآن جميع مخلفاتها الغذائية إلى مصانع AD في جميع أنحاء المملكة المتحدة بعد توقيع صفقة مع Biffa ، وهي شركة تدير "مصنع AD الفائق" في ستافوردشاير. هذا المصنع هو الأكبر في المملكة المتحدة قادر على معالجة ما يصل إلى 120000 طن من نفايات الطعام سنويًا.

ربما يكون أكثر نفايات الطعام شهرة هو زيت الطهي. تقوم بعض الشركات ، مثل Greenergy ، بمعالجتها بالفعل في مصانع إنتاج وقود الديزل الحيوي ، ويقع مصنع Greenergy في ميناء Immingham على الساحل الشرقي للمملكة المتحدة. أنشأت الشركة المصنع في عام 2007 ، مبدئيًا لمعالجة الزيوت النباتية مثل بذور اللفت وفول الصويا. المصنع مخصص الآن لإنتاج وقود الديزل الحيوي من نفايات الزيوت والدهون من الأطعمة مثل الفطائر ولفائف السجق والمعجنات ورقائق البطاطس. يتم أولاً استخلاص الزيوت والدهون من هذه الأطعمة ثم تنقيتها. ثم يتم أسترةها في وقود الديزل الحيوي. وقد شكلت الشركة أيضًا مشروعًا جديدًا يسمى Scarab Distributed Energy Ltd الذي يبحث عن طرق جديدة لإنتاج الوقود والطاقة من نفايات الطعام. ويشمل ذلك بناء نفايات متكاملة لتزويد منشآت معالجة الوقود في عدد من المواقع في جميع أنحاء البلاد. ستعمل في النهاية على معالجة أي نوع من نفايات الطعام الصناعية ، بما في ذلك السكر والنشا والدهون والبروتين والسليلوز.

نبات الهضم اللاهوائي [الصورة: بيتر أوكونور ، فليكر]

على الصعيد العالمي ، تقدر منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة (الفاو) أن "ثلث جميع الأغذية المنتجة في العالم لا يُستهلك أبدًا". يمثل هذا حوالي 1.3 مليار طن من نفايات الطعام سنويًا ، 40٪ منها تهدر من قبل الولايات المتحدة ، تقدر قيمتها بنحو 165 مليار دولار. يكمن الطعام عادة في التعفن في مواقع دفن النفايات ، حيث ينبعث منها غاز الميثان. هذا هو غاز دفيئة وهو أكثر خطورة على المناخ العالمي من ثاني أكسيد الكربون. نفايات الطعام مسؤولة حاليًا عن 3.3 مليار طن من غازات الاحتباس الحراري كل عام.

ومع ذلك ، يبحث باحثون من كلية الهندسة والعلوم التطبيقية (CEAS) بجامعة كاليفورنيا في وسائل أخرى للتخلص من النفايات العضوية. في عام 2013 ، تيموثي سي كينر ، دكتوراه ، ودرو سي ماكافوي ، دكتوراه - جنبًا إلى جنب مع زملائه أعضاء هيئة التدريس بابلو كامبو مورينو ، دكتوراه ، سان مو جينج ، دكتوراه ، وجورج سوريال ، دكتوراه ، من قسم الطب الحيوي CEAS ، اقترحت الهندسة الكيميائية والبيئية مشروع المدن الذكية لتقييم إمكانية تحويل نفايات الطعام إلى وقود غازي ووقود صلب وديزل حيوي ومنتجات أخرى. نتج عن ذلك إنشاء مصنع تجريبي تمكن بحلول أبريل 2015 من تحويل 660 رطلاً من نفايات الطعام من مركز UC Center Court Dining Centre إلى مختبر للبحث. وهذا بدوره مكَّن الباحثين من تطوير تقنية متقدمة تحول المواد العضوية إلى غاز حيوي أو سماد أو مكيف للتربة ، باستخدام الهضم اللاهوائي. يمكن أيضًا استخدام ثاني أكسيد الكربون من الغاز الحيوي في زراعة الطحالب ، والتي تُستخدم بعد ذلك لإنتاج الزيوت الدهنية التي يمكن استخدامها لإنتاج وقود الديزل الحيوي.

راجع أيضًا: ينتج فريق إمبريال كوليدج الهيدروجين من الطحالب

شرعت شركة ناشئة في كامبريدج بالمملكة المتحدة ، تدعى Entomics ، مؤخرًا في مشروع لإعادة تدوير نفايات الطعام باستخدام يرقات ذبابة الجندي الأسود كمحفزات تحويل لتفكيك نفايات الطعام. تحولها اليرقات إلى مركبات قيمة يمكن تكريرها إلى وقود حيوي بينما يمكن تحويل البروتين الناتج عن العملية إلى مكمل غذائي للماشية. تهدف Entomics إلى الشراكة مع السلطات المحلية وشركات إدارة النفايات في المستقبل القريب على الرغم من أنها تركز في الوقت الحالي على تكرير العملية لجعلها أكثر فعالية من حيث التكلفة.

تعتقد جمعية الهضم اللاهوائي والغاز الحيوي في المملكة المتحدة (ADBA) أن المزيد من جمع نفايات الطعام المنفصلة عن المصدر جنبًا إلى جنب مع إعطاء الأولوية لنفايات الطعام للهضم اللاهوائي ، بدلاً من التسميد والحرق ، يمكن أن يؤدي إلى زيادة هائلة في توليد الطاقة المتجددة. وهذا بدوره يساعد في الحفاظ على العناصر الغذائية المحدودة ، مثل النترات والفوسفور ، والتي يمكن إعادتها إلى الأرض. سيصبح هذا مهمًا بشكل متزايد مع انخفاض المخزونات العالمية من الفوسفور. يعتقد ADBA أن الهضم اللاهوائي يمكن أن يولد ما يصل إلى 40 في المائة من هدف الحرارة المتجددة في المملكة المتحدة بحلول عام 2020 ، مما يوفر 3.06 مليون طن من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري سنويًا.

في عام 2013 ، قدر تقرير حول نفايات الطعام في قطاع الضيافة ، نشره WRAP ، نفايات الطعام في القطاع بـ 2.5 مليار جنيه إسترليني.

يحث الأمين العام السابق لحلف الناتو ، أندرس فوغ راسموسن ، الاتحاد الأوروبي الآن على تحديد هدف الوقود الحيوي لعام 2030 لعام 2030 من أجل إنتاج ما لا يقل عن 5 في المائة من وقود النقل البري في أوروبا من الوقود الحيوي المستدام. وهذا من شأنه أن يساعد في تقليص اعتماد الاتحاد الأوروبي على واردات النفط وتحسين أمن الطاقة. حاليًا ، يأتي ثلث واردات النفط والغاز الأوروبية من روسيا ، التي تشارك في نزاع مستمر مع أوكرانيا بشأن أسعار الغاز.


شاهد الفيديو: صناعة الغاز من النفايات The waste gas industry (يونيو 2021).