شیخ بهایی وکشف پدیده بیوگازدرایران

پديده بیوگازحدود 200 سال پيش با مشاهده اينكه گازهاي متصاعدشده از باتلاق ها و لجن زارها قابل اشتعال،كشف شد. شايد بتوان گفت در ايران نخستين بار شيخ بهايي در گر م كردن حمام در اصفهان از اين انرژي استفاده كرد، اما استفاده از انرژي بيوگاز به صورت متداول امروزي پس از جنگ جهاني دوم مطرح شد.

کد خبر: ۱۱۵۲۵۷۹

تاریخ: ۳۰ بهمن ۱۳۹۱ - ۱۱:۵۳

بیوگاز چیست؟
به گزارش گروه دانش خبرگزاری دانا(داناخبر)، كشورهاي چين،هندوستان، فيليپين، هلند، آلمان و آمريكا از جمله كشورهايي هستند كه در بهره گيري از بيوگاز و امكان توسعه و گسترش، آن را مورد تحقيق و بررسي قرارداد ه اند.در سال هاي اخير هدف فناوري بيوگازازبازيابي انرژي به حفاظت محيط زيست تغيير يافته است.اين پيشرفت در كشورهاي توسعه يافته اي نظيردانمارك و هلند كه محصولات كشاورزي فراواني دارند،به خوبي قابل مشاهده است.
انرژي بيوگاز (گاززيستي) در حقيقت انرژي حاصل از تخمير فضولات حيواني و باقيمانده هاي گياهي وبه طور كلي ضايعات آلي است كه در اثر اين فرآيند گازهاي متان (حداكثر 70 درصد) و دي اكسيد كربن آزاد مي شوند. از گاز متان آزادشده در اين فرآيند مي توان در مناطق روستايي براي تامين برق يا سوخت مصرفي استفاده كرد.

فرآيند توليد گازهاي زيستي
به طور خلاصه موضوع حيوانات در شرايط بي هوازي گازهايي با تركيب اصلي كه اصطلاحا بيوگازناميده مي شود، توليد
مي كنند.اين عمل را مي توان در شرايط كنترل شده و در دستگاهي موسوم به دستگاه تخميركننده يا هاضمه (Digester) انجام داد.در حال حاضر روش متداول در روستاهاي كشورما سوزاندن فضولات خشك شده است كه البته با اين عمل چيزي جز مقاديري خاكستر كه فقط داراي مقداري املاح معدني (فسفر، پتاس و...)است،به دست نمي آيد و مقدار زيادي از نيتروژن و ديگر مواد مغذي آن از بين مي رود. براي استفاده بهينه از انرژي بيوگاز، تاسيسات و تجهيزات خاصي لازم است.
به طور كلي سيستم هاي توليدبيوگاز داراي3 قسمت اصلي هستند كه يا روي زمين يا زيرزمين بنا مي شوند:
1) حوضچه و كانال ورودي
2) مخزن هضم كننده
3) حوضچه و كانال خروجي
به طور كلي مواد آلي را در حوضچه ورودي به نسبت تقريبا مساوي با آب مخلوط مي كنند تا رقيق شود، آنگاه اين مواد را توسط لوله اي به مخزن تخمير انتقال مي دهند. در اين مخزن با انجام فعل وانفعالات شيميايي بي هوازي توسط مجموع هاي از باكتري ها عمليات تخمير و توليد گاز متان انجام مي گيرد و گاز حاصله از قسمت بالايي مخزن (انبازه گاز) جمع آوري شده و از آنجا به حوضچه و كانال خروجي منتقل مي شود.بقاياي مواد آلي پس از تخمير به عنوان كودي مرغوب در كشاورزي مورد استفاده قرار مي گيرد.

اولين مرحله ايجاد سيستم بيوگاز احداث مخزن است كه براي اين عمل بايد مطالعات دقيقي روي شرايط خاك و سطح آب زيرزميني انجام شود.خاك محل مخزن بايد نفوذناپذير بوده و سفره آب زيرزميني آن نقطه در عمق زياد يا داراي حجم كمي باشد، همچنين محل مخزن نبايد نزديك درخت باشد تا نفوذ ريشه هاي درخت باعث ترك برداشتن يا شكستن ديواره آن شود.
مهمترين موضوعي كه در توليد بيوگاز مطرح است، تغييرات درجه حرارت طي شبانه روزا ست زيرا باكتري هاي بي هوازي نسبت به تغييرات درجه حرارت بسيار حساس هستند.بنابراين ميزان تغييرات درجه حرارت نبايد از 5 درجه سانتي گراد بيشترباشد.مساله مهم دیگرتغییراتPHاست.در ابتدای راه اندازی سیستم PH حالت بازی دارد و به  تدریج حالت اسیدی پیدا می کند.
تركيب مواد اوليه (نوع مواد و گياهاني كه در تغذيه حيوانات مورد استفاده قرار مي گيرد) نيز داراي اهميت زيادي است. هرقدرمواد اوليه از لحاظ مواد پروتئيني و ديگر مواد مغذي غني ترباشد، شروع فعاليت در سيستم سريعتر وميزان گاز توليدي بيشتر مي شود.

کاربرد انرژی بیوگاز
توليد انرژي پاك گاز حاصل از فرآيند توليد بيوگاز بي رنگ، بي بو و در حين سوختن بدون دود است. از انرژي بيوگاز در موارد گوناگوني استفاده مي شود.
ايجاد حرارت: يك مترمكعب بيوگاز حدود6500- 5200 كيلوكالري ا نرژي آزاد مي كند. يك مترمكعب بيوگاز براي پخت 3 وعده غذايي يك خانواده 6 نفره كافي است؛ارزش سوخت يك مترمكعب بيوگاز برابر است با4/0 ليتر گازویيل،6/0ليتر نفت سفيد،8/0كيلوگرم زغال سنگ،47/3كيلوگرم هيزم و43/0كيلوگرم گاز مايع.
سوخت مكمل براي موتورهاي احتراق داخلي:بيوگاز مي تواند به عنوان جايگزين مواد سوختي مانند بنزين و گازویيل در موتورها به كار برود. درعملياتي مانند كشيدن آب از چاه ها، در دستگاه هاي شالي كوبي،آسياب ها و... مي توان از اين منابع انرژي در موتورها استفاده كرد.
توليد نيروي برق:از انرژي بيوگاز مانند اغلب انرژي ها مي توان در توليد الكتريسيته استفاده كرد.
مواد اوليه صنايع شيميايي:بيوگاز داراي حدود65 درصد متان و 35 درصد دي اكسيدكربن است كه اين گازها مي تواند به عنوان مواد اوليه در توليد فرآورده هاي شيميايي به كار رود.به عنوان مثال ازاين گازها براي ساختن سيليكات هاي اكسي، حلال هاي مختلف،خنك كننده ها، حشره كش ها، دي كلرومتان (ماده اوليه براي توليد مواد پاك كننده چربي ها)،مواد با قابليت نفوذ بالا، فيلم هاي عكاسي و.... استفاده كرد.
توليد كود اكسي: پس از انجام عمل تخمير وتوليد بيوگاز،فضولات باقيمانده به عنوان كود غني و مناسب براي كشاورزي به كار مي روند.اين كود برخلاف كودهاي حيواني تازه، فاقد بو بوده و آلودگي محيط زيست را به دنبال ندارد،حجم كمتري اشغال مي كند،بذرعلف هاي هرز و انگل هاي جانوري آن از بين مي رود و هيچ جاذبه اي براي رشد پشه و مگس و سايرآفات ندارد.
كمك به بهداشت محيط زيست: يكي از نكات مثبت ديگراستفاده از اين انرژي به وجود آمدن محيط بهداشتي و سالم، آلوده نشدن آب هاي مصرفي وجلوگيري از شيوع بيماري هاي انگلي در مكان هاي مورد استفاده است.
كمك به حفظ پوشش گياهي:با توليد بيوگازسوخت مورد نياز انسان تامين شده و ديگر نيازي به قطع درختان و پوشش گياهي نيست.از عواملي كه باعث مي شوند استفاده از انرژي بيوگاز زيان آور باشد،مي توان به مواردي همچون كار با سيستم بيوگاز توسط افراد غيرمتخصص و بي تجربه و اسيدي شدن خاك هاي منطقه اشاره كرد كه البته با برنامه ريزي در زمان معين وصرف هزينه هاي لازم قابل جبران هستند./پایان پیام
دكتر منصور قرباني
عضو هيات علمي دانشگاه شهيد بهشتي