کیمیاگری مدرن؛ گاز فاضلاب در باک اتوبوس

پايگاه خبري تحليلي «پارس»- فرانک فراهانی‌جم- محدود بودن منابع سوخت فسیلی، هزینه بالای آن و همچنین پیامدهای ناشی از مصرف سوخت‌های فسیلی بشر را بر آن داشته به استفاده از منابع تجدید پذیر انرژی نگاه ویژه‌ای داشته باشد.

یکی از این منابع سوخت زیستی است که بسیاری از محققان بر این باورند استفاده از سوخت زیستی می‌تواند نقش بسیار مهمی در کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای داشته باشد و به حفظ محیط زیست کمک کند. سوخت زیستی از منابع زیست‌توده یا Biomass تولید می‌شود. این منابع می‌تواند طیف وسیعی از ضایعات چوبی تا پسماندهای محصولات کشاورزی، نیشکر، غلات و سبزیجات را شامل شود که در نهایت به عنوان سوخت زیستی مانند بیودیزل، اتانول مایع، متانول و سوخت‌های دیزل گازی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

استفاده از منابع سوخت زیستی در حوزه حمل و نقل عمومی در بسیاری از کشورها مورد توجه قرار گرفته است. بتازگی انگلیسی‌ها سوخت زیستی جدیدی را با هدف کاربرد در حوزه حمل و نقل عمومی معرفی کرده‌اند که منبع اصلی تولید این سوخت با منابعی که به طور معمول استفاده می‌شود متفاوت است. آنها در روشی ابداعی از فضولات انسانی و پسماندهای موادغذایی برای تولید سوخت زیستی موردنیاز برای حرکت اتوبوس‌های دوستدار محیط زیست یا اتوبوس‌های زیستی بهره گرفته‌اند. سالانه میلیون‌ها تن لجن در فرآیند تصفیه فضولات انسانی در شهرها تولید می‌شود که از پتانسیل خوبی برای تولید انرژی برخوردار است.

با بهره‌گیری از فناوری‌های مناسب می‌توان از این فضولات انرژی پاک تولید کرد. علاوه بر این در فرآیند تولید و تبدیل موادغذایی و کشاورزی نیز سالانه حجم وسیعی از پسماندهای آلی جامد و مایع تولید می‌شود که می‌توان از آن به عنوان ماده اولیه مناسبی برای نیروگاه‌های زیستی استفاده کرد. انرژی حاصل از این پسماندها را می‌توان در حوزه حمل و نقل عمومی مورد استفاده قرار داد. این کار نه‌تنها می‌تواند در کاهش آلودگی‌های زیست محیطی تاثیرگذار باشد، بلکه می‌تواند مسیر رسیدن به توسعه پایدار در صنعت کشاورزی را نیز هموار سازد.

300 کیلومتر یا یک باک گاز متان
بتازگی اتوبوس‌هایی به جمع ناوگان حمل و نقل عمومی کشور انگلیس پیوسته است که سوخت آن از فضولات انسانی و پسماندهای موادغذایی تامین می‌شود. این اتوبوس که تحت عنوان BioBus از آن نام برده می‌شود ظرفیت حمل 40 مسافر را دارد و پس از یک بار سوختگیری می‌تواند مسافتی به طول 300 کیلومتر را طی کند. این اتوبوس در فاصله بین فرودگاه شهر بریستول تا مرکز شهر Bath مسافران را جا به جا می‌کند. در حقیقت این اتوبوس از گاز متان به عنوان سوخت استفاده می‌کند که این گاز در نتیجه انجام فرآیندی روی فاضلاب و پسماندهای غذایی تولید می‌شود. پالایش فضولات و پسماندها به گونه‌ای انجام می‌شود که بوی آن از بین رفته و گاز منتشرشده عاری از بوی نامطبوع مواد اولیه‌ای است که در فرآیند تولید گاز متان زیستی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

یک باک گاز متان برای طی مسافت 300 کیلومتری کافی است، اما برای تولید این یک باک گاز باید فضولات پنج نفر در سال جمع‌آوری شده و مورد استفاده قرار گیرد. موتور احتراق این خودرو از نظر طراحی شبیه یک موتور دیزلی است و فضولات و پسماندهای غذایی یک نفر در هر سال می‌تواند انرژی موردنیاز برای حرکت این اتوبوس زیستی در یک مسافت 60 کیلومتری را تامین می‌کند.

در شهر بریستول انگلیس که قرار است سال آینده به عنوان پایتخت سبز اروپا معرفی شود، سالانه 75 میلیون مترمکعب فاضلاب تولید می‌شود و این در حالی است که حجم ضایعات و پسماندهای غذایی در این شهر نیز حدود 35 هزار تن برآورد شده است. به این ترتیب بریستول می‌تواند با راه‌اندازی ناوگان اتوبوس‌های زیستی در این شهر بیش از پیش به هدف خود برای کسب عنوان پایتخت سبز در اروپا نزدیک شود. اگر بتوان از بیومتان به عنوان جایگزینی برای منابع سوختی استفاده کرد که امروزه در خودروها کاربرد، دارد انتشار گازهای گلخانه‌ای در جو زمین که به عنوان متهم اصلی پدیده‌هایی مانند آلودگی هوا، تغییرات اقلیم و گرمایش جهانی معرفی شده به میزان قابل توجهی کاهش پیدا می‌کند. از همه مهم‌تر این که هزینه‌های تامین سوخت و انرژی نیز به موازات آن کمتر خواهد شد.

مشارکت مردم در بهبود کیفیت هوا
بررسی مقایسه‌ای موتور این اتوبوس با موتورهای دیزلی نشان می‌دهد میزان انتشار دی‌اکسیدکربن در اتوبوس‌های زیستی 30 درصد کمتر است. به گفته مدیر شرکت GENeco که مسئولیت تامین گاز موردنیاز برای اتوبوس زیستی را به عهده دارد، خودروهایی که سوخت مورد نیاز آنها از طریق منابع سوخت زیستی تامین می‌شود در بهبود کیفیت هوا در شهرهای بزرگ نقش بسیار مهمی دارند، اما اتوبوس زیستی حتی می‌تواند در این رقابت از این خودروها نیز پیشی گرفته و قدم فراتر از این بگذارد. با ورود این اتوبوس‌ها به ناوگان حمل و نقل عمومی مردم خودشان می‌توانند در بهبود کیفیت هوای شهر محل سکونتشان نقش‌آفرینی کنند و به این ترتیب مشارکت مردم در توسعه زندگی شهری اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

گاز فشرده‌شده در مخازن گنبدی‌شکلی که روی سقف اتوبوس زیستی قرار دارد، ذخیره می‌شود. این گاز به روش تجزیه بی‌هوازی تولید می‌شود. در این فرآیند باکتری‌هایی که به دنبال به دام انداختن مولکول‌های اکسیژن هستند تا از آنها تغذیه کنند، مواد زیست تخریب‌پذیر را تجزیه می‌کنند تا اکسیژن را به دام اندازند که در نتیجه بیوگاز غنی از متان تولید می‌شود، اما این فرآیند به این سادگی نیست، بلکه گاز تولید شده در این مرحله باید مراحل دیگری را پشت سرگذارد تا در نهایت به عنوان سوخت در اتوبوس زیستی مورد استفاده قرار گیرد. در مرحله بعدی فرآیند تولید سوخت از فضولات و پسماندها، بیوگاز تولید شده ارتقا پیدا می‌کند. به عبارت دیگر در این مرحله دی‌اکسیدکربن از بیوگاز متان حذف می‌شود و پروپان جایگزین آن می‌شود. همچنین لازم است ناخالصی‌ها نیز از این بیوگاز حذف شود تا گاز تولید شده عاری از هرگونه بوی نامطبوع و ناخوشایند باشد.

هر ماه بیش از ده هزار مسافر در مسیر بین فرودگاه بریستول و مرکز شهر Bath جا به جا می‌شود. بهبود کیفیت هوا موضوعی است که این روزها از سوی شهروندان این شهر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. شکل ظاهری این اتوبوس‌ها به گونه‌ای است که نقش مردم را در این مشارکت همگانی مورد تائید قرار می‌دهد.

تصاویر طراحی شده روی بدنه این اتوبوس‌ها به مردم نشان می‌دهد هر یک از آنها به عنوان یک شهروند چگونه می‌توانند به آسانی در بهبود کیفیت زندگی خود تاثیرگذار باشند. اگر در مجموع 17 میلیون مترمکعب گاز بیومتان تولید شود می‌توان انرژی موردنیاز برای 8300 واحد مسکونی را تامین کرد که این گاز سالانه از طریق فرآیندی موسوم به تجزیه بی‌هوازی در نیروگاه سوخت زیستی شهر بریستول تولید می‌شود.