* Widget Muffin Menu * * @package Betheme * @author Muffin group * @link http://muffingroup.com */ تولید برق از بیوگاز
تولید پلی اتیلن
امکان‌سنجی مقدماتی احداث واحد تولید پلی اتیلن / اتیلن اکساید
مرداد ۲۸, ۱۳۹۴
تسهیلات و وام
فعالیت های واجد اولویت دریافت تسهیلات ریالی و ارزی، سال ۱۳۹۴
شهریور ۵, ۱۳۹۴

طلای کثیف در راه توسعه: تولید برق از بیوگاز

تولید برق از بیوگاز

تولید برق از بیوگاز

تولید برق از بیوگاز

در سال‌های اخیر روند رو به رشد مصرف انرژی، پدیده بحران انرژی را در جهان بوجود آورده است. مصرف روز افزون انرژی حاصل از سوخت‌های فسیلی اگر چه رشد سریع اقتصادی جوامع مختلف را بهمراه داشته است اما بواسطه انتشار آلاینده‌های حاصل از احتراق سوخت‌های فسیلی، جهان را با تغییرات تهدیدآمیزی روبرو ساخته است؛ از این رو حرکت به سوی تامین انرژی‌های پاک در رئوس برنامه‌های اصلی در جهان قرار گرفته است. یکی از این انرژی‌ها، استفاده از انرژی حاصل از منابع زیست توده و یا بیوگاز می‌باشد.

 

معرفی طرح

طرحی که قصد معرفی آن را داریم بهره‌گیری از طلای کثیف و تولید برق می‌باشد که نام شناخته شده آن احداث نیروگاه بیوگاز تولید برق از زباله است که در دسته انرژی‌های نو قرار می‌گیرد. بیوگاز به گازهای تولید شده در اثر تخمیر و تجزیه بی هوازی مواد آلی بوسیله باکتری‌های بی‌هوازی بویژه متان‌ زا که در یک محفظه تخمیر بوجود می‌آیند، اطلاق می‌شود. در حال حاضر بیوگاز بعنوان یکی از منابع عمده تأمین انرژی در دنیا مطرح است و این گاز را هم بطور مستقیم در تأمین انرژی حرارتی و روشنایی و هم بعنوان یک گزینه مناسب برای استفاده در مولدهای احتراق داخلی، میکروتوربین‌ها و پیل‌های سوختی جهت تولید برق مورد استفاده قرار می‌دهند. با ساخت و توسعه نیروگاه‌های بیوگاز علاوه بر تأمین بخشی از انرژی مورد نیاز، می‌توان گامی موثر در زمینه بحران عظیم ناشی از زباله‌های شهری و کاهش انتشار آلاینده‌های زیست محیطی برداشت که دارای اثرات اقتصادی و اجتماعی چشمگیری خواهد بود. میزان تولید بیوگاز به درجه حرارت محیط تخمیر، خاصیت اسیدی یا PH مواد، نسبت کربن به ازت مواد، میزان رطوبت و آب مورد نیاز، درجه غلظت مواد، عدم وجود عناصر بازدارنده سمی، مدت زمان ماند مخلوط در مخزن هاضم و یکنواخت بودن محلول بستگی دارد. در این مقاله سعی شده است تا ضمن بررسی جایگاه این منبع انرژی زیستی در تأمین انرژی مورد نیاز، نحوه تولید و اهمیت کاربرد آن مورد بررسی قرار گیرد و در انتها به شرح مختصری از نیروگاه‌های بیوگازی و ساخت انواع آن پرداخته شود.

بیوگاز از تجزیه و تخمیر زباله‌ها و سایر باقیمانده‌های کشاورزی، فضولات انسانی، حیوانی و فاضلاب‌های صنعتی و با تخمیر بی‌هوازی مواد آلی بوسیله باکتری‌های بی‌هوازی بویژه متان‌ زا در یک محفظه تخمیر و با تولید گاز متان بدست می‌آید. در هضم بی‌هوازی ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ کیلو وات ساعت در هر تن زباله‌تر، انرژی تولید می‌شود، بدین صورت که گاز متان حاصل شده با استفاده از ژنراتورهای گازی به برق تبدیل شده و وارد شبکه می‌شود. این مخلوط گازی دارای میزان ۶۰ -۷۰ درصد متان،۳۰-۴۰ درصد دی اکسید کربن و مقادیر ناچیزی از گازهای دیگر مانند هیدروژن، نیتروژن، اکسیژن، منواکسیدکربن و سولفید هیدروژن است و قسمت اعظم این گاز از متان و دی اکسیدکربن تشکیل شده است ولی در عین حال نسبت ترکیبات مختلف آن بستگی به نوع مواد اولیه و نیز تا حدودی به میزان حرارت محیط و زمان توقف مواد در مخزن تخمیر دارد.

 

کاربردهای بیوگاز

تولید نیروی برق: از انرژی بیوگاز مانند اغلب انرژی‌ها می‌توان در تولید الکتریسیته استفاده کرد.

ایجاد حرارت: یک مترمکعب بیوگاز حدود ۶۵۰۰ ـ۵۲۰۰ کیلوکالری انرژی آزاد می‌کند و یک مترمکعب بیوگاز برای پخت ۳ وعده غذایی یک خانواده ۶ نفره کافی است.

سوخت مکمل برای موتورهای احتراق داخلی: بیوگاز می‌تواند به عنوان جایگزین مواد سوختی مانند بنزین و گازوئیل در موتورها به کار برود. در عملیاتی مانند کشیدن آب از چاه‌ها، در دستگاه‌های شالیکوبی، آسیاب‌ها و … می‌توان از این منابع انرژی در موتورها استفاده کرد.

مواد اولیه صنایع شیمیایی: بیوگاز دارای حدود ۶۵ درصد متان و ۳۵ درصد دی‌اکسیدکربن است که این گازها می‌تواند به عنوان مواد اولیه در تولید فرآورده‌های شیمیایی به کار رود. به عنوان مثال از این گازها برای ساختن سیلیکات‌های اکسی، حلال‌های مختلف، خنک‌کننده‌ها، حشره‌کش‌ها، دی‌کلرومتان (ماده اولیه برای تولید مواد پاک‌کننده چربی‌ها)‌، مواد با قابلیت نفوذ بالا، فیلم‌های عکاسی و … استفاده کرد.

تولید کود اکسی: پس از انجام عمل تخمیر و تولید بیوگاز، فضولات باقیمانده به عنوان کود غنی و مناسب برای کشاورزی به کار می‌روند. این کود برخلاف کودهای حیوانی تازه، فاقد بو بوده و آلودگی محیط‌زیست را به دنبال ندارد، حجم کمتری اشغال می‌کند، بذر علف‌های هرز و انگل‌های جانوری آن از بین می‌رود و هیچ جاذبه‌ای برای رشد پشه و مگس و سایر آفات ندارد.

 

تاریخچه بیوگاز

در سال ۱۷۷۶ میلادی الکساندر ولتا نتیجه گرفت که بین مقدار مواد آلی فساد پذیر و میزان گاز قابل اشتعال رابطه مستقیمی وجود دارد. در سال ۱۸۵۹ اولین واحد تخمیر بی‌هوازی در بمبئی هند ساخته شد و در سال ۱۸۶۰ میلادی ‌اولین واحد استفاده شده برای تصفیه مواد جامد فاضلاب بوسیله شخصی بنام اچ ـ موراس بکار گرفته شد. در اروپا برخی واحدهای بیوگاز بیشتر از ۲۰ سال است که مشغول به کار هستند و در حال حاضر بیش از۶۰۰ واحد هاضم در اروپا مشغول بکار می‌باشند. تنها در کشور آلمان در حدود ۲۵۰ واحد بیوگاز طی پنج سال گذشته نصب شده است. از نیمه اول قرن بیستم در بسیاری از کشورها ساخت دستگاه‌های تولید کننده بیوگاز و استفاده از گاز حاصله آن بمنظور پخت و پز، تأمین روشنایی و بکار انداختن موتورهای احتراقی وسایل نقلیه به سرعت توسعه یافته و در این بین کشورهای چین و هند بیش از سایر کشورهای دیگر به ساخت و بهره‌برداری از دستگاه‌های تولید کننده بیوگاز پرداخته‌اند.



سابقه طرح در ایران و ظرفیت استفاده از بیوگاز

در ایران قدمت استفاده از بیوگاز به سه قرن قبل برمی‎گردد. اولین هاضم تولید متان بصورت نوین در سال ۱۳۵۴ در روستای نیاز آباد لرستان ساخته شد و در سال ۱۳۶۱ یک واحد سه مترمکعبی در دانشگاه صنعتی شریف مورد مطالعه قرار گرفت و در سال‌های ۱۳۶۱ تا ۱۳۶۵ مرکز تحقیقات انرژی‌های نو در سازمان انرژی اتمی پژوهش‌های ویژه‎ای را در این زمینه به انجام رساند که از جمله می‌توان به احداث۱۰ واحد بیوگاز در استان‌های سیستان و بلوچستان، ایلام و کردستان اشاره نمود. در دهه ۱۳۶۰ وزارت جهاد سازندگی نیز در این راه اقداماتی صورت داد و ابتدا در سال ۱۳۶۳ یک واحد آزمایشی در حیدر آباد کرج ساخته شد و سپس در سال ۱۳۶۴ یک نمونه واقعی در یکی از روستاه‌های شهر گرگان احداث گردید؛ در ضمن جهاد کشاورزی۴۰ هاضم دیگر در مناطق مختلف کشور ساخت که ۱۸ واحد آن به مرحله گاز‌دهی رسید. آنچه مسلم می‎باشد این است که باید تکیه بر تجربیات سایر کشورها، با توجه به امکانات طبیعی و شرایط اقلیمی صورت گیرد.

ظرفیت کنونی تولید برق در کشور در حدود ۷۰ هزار مگاوات ساعت است در حالی که ظرفیت تولید برق از منابع تجدید پذیر انرژی (بدون در نظرگیری نیروگاه‌های برق آبی) در حدود ۱۵۵ مگاوات است. ملاحظه می‌گردد که سهم تولید برق از انرژی‌های تجدید پذیر در کشور در حدود ۰٫۳ درصد است و این در حالی است که در کشورهای متوسط جهانی این سهم ۱۰ درصد است و در کشورهای توسعه یافته حتی تا ۴۰ درصد هم می‌رسد.

بر این اساس تولید برق از منابع تجدیدپذیر مانند بیوگاز از بازار بزرگی در ایران برخوردار می باشد که هنوز ظرفیت اشباع نشده بزرگی وجود دارد.

براساس گزارش‌های منتشره در ایران سالانه نزدیک به ۲۰ میلیون تن انواع این زباله‌ها تولید می‌شود که در مجموع نزدیک به ۳۲۰ مگاوات ظرفیت کل تولید برق از طریق نیروگاه بیوگازی می‌باشد که تاکنون نزدیک به ۱۹ مگاوات تولید برق فعال می‌باشد و با سرمایه‌گذاری در این قسمت می‌توان ظرفیت نصب شده این نیروگاه‌ها را افزایش داد. در ادامه تعداد نیروگاه های بیوگاز کشور و ظرفیت هر کدام ارائه شده است:

 

ردیف نام شرکت یا پروژه ظرفیت MW نوع نیروگاه محل احداث
۱ سازمان بازیافت وتبدیل مواد شهرداری مشهد ۰٫۶ بیوگاز زباله سوز خراسان رضوی- مشهد
۲ گروه صنعتی نیرو سابین آریا ۱٫۲ بیوگاز زباله سوز فارس- شیراز
۳ بازیافت تیم کیان – سازمان مدیریت پسماند تهران ۱٫۹ تهران – آبعلی
۴ شرکت آب و فاضلاب تهران ۵ بیوگاز از لجن فاضلاب تهران – ری
۵ تدبیر توسعه سلامت ۳ تهران – کهریزک
۶ شهرداری (در حال نصب و راه اندازی آزمایشی) ۱۲ دایجستر – زباله‌سوز
بیوگاز
تهران – اصفهان
جمع کل ۲۳٫۷

 

مزایای اجرای طرح

با توجه به آنکه تولید سرانه برق یکی از شاخص‌های اصلی توسعه هر جامعه محسوب می‌شود، توسعه ظرفیت تولید برق در کشور از بزرگترین دغدغه‌های کشور محسوب می‌شود. از افزایش ظرفیت تولید برق در نیروگاه‌هایی که با سوخت‌های فسیلی کار می‌کنند، نیازمند توسعه میادین گازی کشور می‌باشد که خود علاوه بر هزینه احداث نیروگاه، هزینه احداث امکانات زیربنایی تامین سوخت آن را نیز در بردارد. از این رو احداث نیروگاه‌های برق با استفاده از انرژی‌ها نو و به خصوص نیروگاه بیوگاز از جمله فرصت‌های سرمایه‌گذاری است که علاوه بر کاهش آلودگی‌های زیست محیطی کشور و افزایش توان تولید برق، از حمایت‌های دولتی خاصی نیز برخوردار است که یکی از این موارد خرید برق به صورت تضمینی توسط وزارت نیرو می‌باشد.


منبع: واحد تحقیقات سرمایه‌گذاری بهین صنعت یاب 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *