3 سمات تبرز الغاز الحيوي وتحسين كفاءة الطاقة كأفضل الحلول استدامة

يرتكز الغاز الحيوي وتحسين كفاءة الطاقة على 3 محاور أساسية، يبرز من خلالها كمحور أساسي لدعم التحول نحو الاقتصاد المستدام و حلول كفاءة الطاقة كأدوات ذكية لضمان الاستدامة.

لا يقتصر دور التحلل اللاهوائي هنا على إنتاج الطاقة فحسب، بل يكرس مفهوم ‘الاقتصاد الدائري’ عبر إعادة تدوير النفايات العضوية. هذا الاندماج التقني يغير المعادلة الاقتصادية للمنشآت، محولاً إياها من مراكز استهلاك للطاقة إلى مراكز إنتاج، مما يعزز من مرونة أمن الطاقة العالمي.

ونتناول في هذا المقال دور الغاز الحيوي وتحسين كفاءة الطاقة والفوائد الاقتصادية والبيئية المتعددة واهميتهما في الحفاظ على التوازن البيئي وتطوير منظومة الطاقة.

دور الغاز الحيوي وتحسين كفاءة الطاقة

لتحقيق أقصى استفادة من الغاز الحيوي وتحسين كفاءة الطاقة، يجب التركيز على ثلاث مراحل أساسية:

1. تحسين عملية الهضم اللاهوائي

التحكم في درجة الحرارة: يعمل البكتيريا بشكل مثالي في درجات حرارة محددة (غالباً حوالي 35 درجة مئوية للهضم الميزوفيلي). الحفاظ على استقرار الحرارة يرفع معدل إنتاج الميثان.
الهضم المشترك (Co-digestion): خلط أنواع مختلفة من النفايات (مثل فضلات المزارع مع مخلفات التصنيع الغذائي) يوازن العناصر الغذائية ويزيد من كمية الغاز الناتجة.

2. تنقية وتطوير الغاز (Upgrading)

الغاز الخام يحتوي على شوائب مثل كبريتيد الهيدروجين والرطوبة. تحسين الكفاءة يتطلب:

إزالة الشوائب: لحماية المحركات من التآكل.
رفع نسبة الميثان: عن طريق فصل ثاني أكسيد الكربون، مما يحول الغاز الحيوي إلى “بيوميثان” يعادل في كفاءته الغاز الطبيعي.

3. تقنيات التوليد المشترك (CHP)

بدلاً من حرق الغاز لإنتاج الكهرباء فقط وفقدان الحرارة الناتجة، تستخدم أنظمة التوليد المشترك للطاقة (Combined Heat and Power) لالتقاط الحرارة الضائعة واستخدامها في تدفئة المنشآت أو في العمليات الصناعية، مما يرفع كفاءة النظام الإجمالية من 35% إلى أكثر من 80%.

الفوائد البيئية والاقتصادية للغاز الحيوي وتحسين كفاءة الطاقة

تتعدد فوائد الغاز الحيوي وتحسين كفاءة الطاقة البيئية والاقتصادية كالتالي :

1. الفوائد البيئية للغاز الحيوي وتحسين كفاءة الطاقة

يلعب الغاز الحيوي وتحسين كفاءة الطاقة دوراً محورياً في الحفاظ على التوازن البيئي من خلال:

تقليل انبعاثات الاحتباس الحراري: بدلاً من ترك المخلفات العضوية تتحلل في الهواء وتطلق غاز الميثان (الذي يفوق تأثيره الكربوني ثاني أكسيد الكربون بـ 25 مرة)، يتم احتجاز هذا الغاز واستخدامه كوقود نظيف.
الإدارة المستدامة للنفايات: يقلل من كمية النفايات التي تُرسل إلى المكبات، مما يحمي التربة والمياه الجوفية من التلوث بـ “عصارة النفايات”.
إنتاج سماد عضوي عالي الجودة: المادة المتبقية بعد إنتاج الغاز (Digestate) تُعد سماداً غنياً بالمغذيات، مما يقلل الاعتماد على الأسمدة الكيميائية التي تستهلك طاقة هائلة في تصنيعها وتلوث التربة.

2. الفوائد الاقتصادية للغاز الحيوي وتحسين كفاءة الطاقة

لا تقتصر أهمية الغاز الحيوي وتحسين كفاءة الطاقة على البيئة فقط ، بل يمتد أثره إلى الجانب المادي:

خفض تكاليف الطاقة: يوفر للمزارع والمصانع مصدراً ذاتياً للطاقة (كهرباء أو حرارة)، مما يقلل من فواتير الاستهلاك.
خلق فرص عمل: تتطلب مشروعات الغاز الحيوي عمالة في مراحل الجمع، التشغيل، الصيانة، وتوزيع الأسمدة الناتجة.
دعم الاقتصاد الريفي: يمنح المزارعين دخلاً إضافياً من خلال بيع الفائض من الطاقة أو السماد العضوي، ويحول “المخلفات” التي كانت تمثل عبئاً وتكلفة في التخلص منها إلى منتج ذي قيمة.

3. تحسين كفاءة الطاقة للغاز الحيوي وتحسين كفاءة الطاقة

يساهم الغاز الحيوي وتحسين كفاءة الطاقة في تطوير منظومة الطاقة من خلال:

اللامركزية في التوليد: يمكن إنتاج الطاقة في نفس مكان استهلاكها (مثل المزارع)، مما يقلل من الفقد في الطاقة الذي يحدث أثناء النقل عبر الشبكات الكهربائية الطويلة.
التوليد المشترك (CHP): يمكن استخدام الغاز الحيوي لإنتاج الكهرباء والحرارة معاً في نفس الوقت، مما يرفع كفاءة استخدام الوقود إلى أكثر من 80%.
استقرار الشبكة: بخلاف الطاقة الشمسية وطاقة الرياح التي تعتمد على الطقس، يمكن إنتاج الغاز الحيوي وتخزينه وتوليد الطاقة منه في أي وقت (24/7)، مما يجعله مصدراً “حمل أساسي” (Base load) يعزز استقرار الشبكات القومية.

ختاماً، الطريق نحو مستقبل أخضر يبدأ من تعظيم الاستفادة من الموارد المتاحة. الغاز الحيوي وتحسين كفاءة الطاقة يقدم حلاً مزدوجاً كإدارة فعالة للنفايات و توليد طاقة منخفضة الكربون. ومع استمرار التحسينات في كفاءة الطاقة وتقنيات المعالجة، سيصبح هذا المصدر ركيزة لا غنى عنها في مزيج الطاقة العالمي. إن التحول نحو الغاز الحيوي اليوم هو استثمار حقيقي في أمن الطاقة للأجيال القادمة.