تكاليف إنشاء محطات الغاز الحيوي: 3 ركائز تُشَكل حجم الاستثمار

تعتمد تكاليف إنشاء محطات الغاز الحيوي الاقتصادية على  3 ركائز أساسية هي المواصفات التقنية، التصاميم الهندسية، والحسابات المالية. يهدف هذا التكامل إلى بناء رؤية استراتيجية تحول أهداف حماية البيئة وإنتاج الطاقة النظيفة إلى مشروع استثماري مربح ومستدام.

ونستعرض في هذا المقال، تكاليف إنشاء محطات الغاز الحيوي من حيث بنود التكلفة الإنشائية والتشغيلية، وتسليط الضوء على كيفية تحسين النفقات لرفع كفاءة الإنتاج وتقليل فترة استرداد رأس المال. 

تكاليف إنشاء محطات الغاز الحيوي

1.مكونات التكلفة الأساسية (البنية التحتية)

عند حساب ميزانية تكاليف إنشاء محطات الغاز الحيوي ، يجب توزيع التكاليف على البنود التالية:

• الأعمال المدنية (40-50% من التكلفة): تشمل الحفر، بناء المخمر (Digester)، عزل الخزانات، وبناء غرف التفتيش وتجميع الغاز.
• المعدات الميكانيكية: تشمل أدوات تقليب المخلفات (Agitators)، والمضخات لنقل السوائل، ونظام التغذية.
• نظام تخزين وتوزيع الغاز: الخزانات المرنة (Gas Holders)، والأنابيب، وعدادات الضغط، وأجهزة التنقية من كبريتيد الهيدروجين .
• المولدات (اختياري): في حال الرغبة في تحويل الغاز إلى كهرباء، تضاف تكلفة مولدات مخصصة للغاز الحيوي.

2. العوامل المؤثرة في زيادة أو نقص التكلفة

يوجد عدة عوامل مؤثرة في زيادة أو نقص تكاليف إنشاء محطات الغاز الحيوي كالتالي : 

• نوع التكنولوجيا المستخدمة: المحطات ذات القبة الثابتة (Fixed Dome) أرخص في الإنشاء لكنها تتطلب عمالة ماهرة، بينما المحطات الجاهزة (Prefabricated) أسرع في التركيب وأغلى سعراً.
• نوع المخلفات: مخلفات المجاري تختلف في معالجتها عن مخلفات الأبقار أو مخلفات الطعام، مما يؤثر على تصميم المخمر.
• الموقع الجغرافي: القرب من مصدر المخلفات يقلل تكاليف النقل، كما أن طبيعة التربة تؤثر على تكاليف الحفر والخرسانة.

3. الجدوى الاقتصادية (استرداد التكاليف)

لا يجب النظر إلى تكاليف إنشاء محطات الغاز الحيوي كإنفاق فقط، بل كاستثمار يُسترد خلال 3 إلى 7 سنوات عبر عدة عوامل هي :

• توفير الوقود: الاستغناء عن أسطوانات الغاز أو الديزل.
• السماد العضوي: تنتج المحطة سماداً سائلاً عالي الجودة يوفر تكاليف الأسمدة الكيماوية.
• بيع الكهرباء: في المشاريع الكبرى، يمكن ربط المحطة بالشبكة القومية وبيع الفائض.

أنواع محطات الغاز الحيوي 

أ. المحطات المنزلية 

تُستخدم في المناطق الريفية ولدى صغار المزارعين تعتمد على فضلات المواشي والمخلفات المنزلية لإنتاج غاز يكفي للطهي أو الإنارة البسيطة.

• • محطة القبة الثابتة (Fixed Dome): تمتاز بطول عمرها الافتراضي وعدم وجود أجزاء معدنية تصدأ، حيث يُبنى الخزان تحت الأرض.

  • محطة الطبلة العائمة (Floating Drum): تتكون من خزان هضم يعلوه أسطوانة معدنية أو بلاستيكية تتحرك للأعلى والأسفل بناءً على ضغط الغاز.

ب. المحطات التجارية والصناعية 

تُبنى بجانب مزارع التسمين الكبرى، المصانع الغذائية، أو محطات معالجة الصرف الصحي. وميزانية تكاليف إنشاء محطات الغاز الحيوي تسترد بإنتاج الكهرباء أو الغاز الحيوي المضغوط (Bio-CNG) من المحطات .

ج. محطات الغاز الحيوي حسب نوع التغذية 

• نظام التغذية المستمرة (Continuous Plants) : في هذا النوع، يتم إضافة المواد الخام يومياً وبكميات محددة، ويخرج مقابلها كمية مساوية من السماد العضوي السائل. هو الأكثر شيوعاً في المحطات التي تعالج فضلات الحيوانات السائلة أو شبه السائلة.
• نظام الدفعات (Batch Plants) : يتم ملء الخزان بالمواد العضوية بالكامل ثم إغلاقه حتى انتهاء عملية التحلل (تستغرق من 30 إلى 60 يوماً)، ثم يُفرغ ويُعاد ملؤه. يُستخدم هذا النظام عندما تكون المواد الخام “جافة” أو متوفرة بشكل موسمي مثل مخلفات المحاصيل.

د. محطات الغاز الحيوي حسب محتوى المادة الجافة 

 الهضم الرطب (Wet Digestion) : تكون نسبة المواد الصلبة في الخليط أقل من 15% ويتم خلط المخلفات بالماء لتسهيل ضخها وتحريكها داخل الخزان ومناسب جداً لروث الماشية ومياه الصرف الصحي.

 الهضم الجاف (Dry Digestion) : تتراوح نسبة المواد الصلبة بين 20% إلى 40% و لا يحتاج لإضافة كميات كبيرة من الماء، ويتم التعامل مع المواد كمواد صلبة (مثل القش، الحشائش، ومخلفات البلديات الصلبة) ويتميز بإنتاجية عالية للغاز في مساحات أقل، لكن تقنيته أكثر تعقيداً.

المكونات الأساسية لأنشاء محطات الغاز الحيوي

بغض النظر عن النوع، تشترك تكاليف إنشاء محطات الغاز الحيوي في أجزاء رئيسية:

1. حوض الخلط (Inlet Tank): حيث يتم خلط المادة العضوية بالماء.

2. خزان الهضم (Digester): وهو القلب النابض للمحطة، حيث تعمل البكتيريا في غياب الأكسجين.

3. خزان تجميع الغاز (Gas Holder): لتخزين الغاز الناتج قبل استخدامه.

4. حوض الخروج (Outlet Tank): لاستقبال السماد العضوي (Slurry) الناتج بعد عملية التحلل.

ختاما، نجد أن تكاليف إنشاء محطات الغاز الحيوي، رغم ضخامتها في البداية، تمثل استثماراً طويل الأمد يتجاوز في عوائده مجرد إنتاج الطاقة. إن التقييم الحقيقي للمشروع لا يقتصر على الإنفاق الرأسمالي فحسب، بل يمتد ليشمل الوفورات في معالجة النفايات وإنتاج الأسمدة العضوية عالية الجودة. وبدعم من السياسات الحكومية والتحول نحو الاقتصاد الأخضر، تصبح هذه المحطات حلاً اقتصادياً وبيئياً مستداماً.

فيديو ..تكلفة محطة إنتاج الغاز الحيوي والهضم الحيوي وتركيبها

المراجع :

• دراسة جدوى إنتاج الغاز الطبيعي دليلك للأستثمار المضمون – v-alue.com
• تكلفة نموذجية لاستثمار مصنع الغاز الحيوي تكلفة مشروع محطة الغاز الحيوي-arabic.biogas-project

أقرأ ايضا : 

• طرق إنتاج الغاز الحيوي : 4 مراحل تقنية لتحويل النفايات إلي طاقة متجددة
• إدارة النفايات الصناعية لإنتاج الغاز الحيوي: 4 مراحل لتوليد طاقة نظيفة
• تحويل الكتلة الحيوية لمصدر طاقة مستدام : 3 مسارات لدعم النمو الاقتصادي
• إنتاج الغاز الطبيعي المتجدد من الغاز الحيوي: 3 طرق أساسية لصناعة مستدامة
• الاستدامة الصناعية والغاز الحيوي في الطاقة: 4 عوامل نحو الاقتصاد الأخضر
• الغاز الحيوي والاقتصاد الدائري الصناعي: 4 مزايا لتحقيق الاستدامة
• توليد الكهرباء من الغاز الحيوي بالمصانع: 4 مراحل لاستدامة الطاقة
• مستقبل الغاز الحيوي وتطبيقاته الصناعية: 5 مجالات لأمن الطاقة