روش های استفاده از پسماند بعنوان منبع انرژی

روش های استفاده از پسماند بعنوان منبع انرژی

رشد روزافزون جمعیت در سرتاسر جهان مقدار کوانتومی زباله های جامد را افزایش داده است که دفع آنها وظیفه ای پیچیده برای مقامات شهری ایجاد کرده است در جستجوی راه حل مناسب برای این مشکل به تعدادی از انواع روش ها و استراتژی های مدیریت زباله برای مقابله با زباله های جامد شهری رسیده ایم. انرژی نقش اساسی در زندگی انسان دارد بحث انرژی را میتوان به عنوان پایه ای برای اقتصاد منابع انسانی در نظر گرفت. در حال حاضر، رشد تقاضای انرژی باعث نوسانات شدید در هزینه های سوخت فسیلی شده و تاثیر قابل توجهی بر ترکیب آینده ی منابع انرژی خواهد داشت. به دلیل جنبه های پایدار، تامین انرژی باید ایمن بوده و اثرات زیست محیطی کمی داشته باشد. بنابراین منابع انرژی جایگزین به ویژه انرژی های تجدیدپذیر نیروگاه آبی زیست توده انرژی خورشیدی باد زمین گرمایی و انرژی اقیانوسی می توانند به صرفه جویی در انرژی کاهش هزینه های انرژی و بهبود کنترل انتشار کمک کنند.

زیست توده

یکی از این منابع تجدیدپذیر است. اصطلاح زیست توده شامل هر موجود زنده بیولوژیکی می شود که انرژی تابش خورشید را از طریق فتوسنتز جذب می کند و در داخل خود ذخیره می کند زیست توده شامل مواد سلولزی مانند ضایعات کشاورزی، بقایای گیاهی فاضلاب یا زباله های جامد شهری (MSW)، ضایعات حاصل از فرآیندهای خمیر کاغذ کود دام و یا سایر مواد بیولوژیکی است محتوای انرژی موجود در زیست توده که می تواند به انرژی شیمیایی مکانیکی یا الکتریکی تبدیل شود به نوع ماده ی اولیه بستگی دارد این انرژی می تواند با استفاده از فناوریهای مختلف به شکل در دسترس تبدیل شود. فناوری های تبدیل زیست توده را میتوان به سه دسته تقسیم کرد بیولوژیکی (هضم بی هوازی و تخمیر) شیمیایی (ترانس استریفیکاسیون) و ترموشیمیایی، (احتراق تبدیل به گاز و پیرولیز)

پسماند شهری

پسماند شهری به مواد جامد نیمه جامد، مایع و گازی (به استثنای فاضلاب) گفته می شود که به طور مستقیم یا غیر مستقیم ناشی از عملیات انسانی هستند. به عبارت دیگر MSW زیر مجموعه ای از درصد بالای مواد سلولزی و زباله های آلی زیست تخریب پذیر مانند کاغذ، مقوا، میوه ها ضایعات سبزیجات و غیره است. MSW هنگامی که به عنوان مادهی اولیه برای تولید انرژی استفاده می شود چالش های متعددی را ایجاد می کند به عنوان مثال محتوای انرژی کم، رطوبت بالا ترکیب ناهمگن و علیرغم فراوانی، توزیع زیاد.

زیست توده شامل مواد سلولزی مانند ضایعات کشاورزی بقایای گیاهی فاضلاب یا زباله های جامد شهری (MSW)، ضایعات حاصل از فرآیندهای خمیر کاغذ کود دام و یا سایر مواد بیولوژیکی است.

فرایند بیولوژیکی

زباله از جمله موادی بوده که از طریق هضم بی هوازی قابل تبدیل به متان می باشد در عمل هضم بی هوازی مواد آلی به کمک باکتری های بیهوازی تجزیه شده بیوگاز تولید می شود. تخمیر در غیاب یا تقریباً عدم وجود آب آزاد انجام می شود. این فناوری امکان استفاده از ضایعات آلی جامد را به عنوان بستر بدون پیش تصفیه اجباری فراهم می کند که شبیه محیط طبیعی برای رشد میکروارگانیسم ها است.

فرایند شیمیایی

ترانس استریفیکاسیون فرآیندی است که در آن چربی یا روغن با یک الکل واکنش داده و استرها و گلیسرول را تشکیل می دهند. یک کاتالیزور برای بهبود سرعت واکنش و بازده استفاده می شود. از آنجایی که واکنش برگشت پذیر است، از الکل اضافی برای انتقال تعادل به سمت فراورده استفاده می شود بیودیزل تولید شده توسط فرآیند ترانس استریفیکاسیون دارای ویسکوزیته بسیار پایین تری است که باعث می شود بتواند جایگزین گازوئیل نفتی در موتورهای دیزلی شود.

فرایند ترموشیمیایی

زباله سوزی یکی از روشهای نابود سازی زباله است که طی آن پسماندهای آلی در کوره هایی تحت شرایطی کنترل شده سوزانده می شوند. دستگاهی که در آن پسماند به کمک شعله سوزانده می شود زباله سوز حرارتی نام دارد. زباله سوزها (SWI) تاسیسات صنعتی هستند که مبتنی بر فرآیندهای احتراق پایدار در دمای بالا هستند و برای تصفیه ی زباله های خطرناک بالینی یا شهری به منظور کاهش حجم و خطرناک بودن آن جذب تغلیظ و از بین بردن مواد بالقوه مضر در نظر گرفته شده اند. گازی شدن فرآیندی است که مواد کربنی آلی یا فسیلی را در دماهای بالا (بیش از ۷۰۰ درجه سانتیگراد) بدون احتراق با مقدار کنترل شده ی اکسیژن و یا بخار به منوکسیدکربن هیدروژن و دی اکسیدکربن تبدیل می کند. فرآیند گازی شدن را میتوان برای تولید متانول و مواد شیمیایی مانند آمونیاک و اوره که پایه و اساس بسیاری از کودها هستند، استفاده کرد. گازی شدن همچنین میتواند برای تولید سوخت حمل و نقل از ماسه های نفتی زغال سنگ و زیست توده استفاده شود. پیرولیز حرارت دادن یک ماده آلی مانند زیست توده در غیاب اکسیژن است پیرولیز زیست توده معمولاً در دمای ۵۰۰ درجه سانتیگراد یا بالاتر از آن انجام می شود.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ تبدیل پسماند به انرژی

⇐ مدیریت پسماندهای الکترونیک و راهکارهای بهبود آن

⇐ کاربرد و توسعه انرژی های نو