انرژی کاملا سبز یا بیوگاز یک منبع انرژی ارزشمند تجدید شدنی است و وقتی که مواد آلی پوسیده یا تجزیه می‌شوند، ترکیبی از دی اکسید کربن و متان تولید می‌کنند. این گاز‌ها بیوگاز نام دارند که می‌توانند به مصارف گوناگونی برسند.

به گزارش مرکز روابط عمومی و اطلاع رسانی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، بیوگاز گاهی وقت‌ها انرژی کاملا سبز نامیده می‌شود زیرا منبع ارزشمند انرژی در نواحی روستایی است. بیوگاز منبع انرژی تجدید شدنی را که تمیز و براحتی قابل کنترل است فراهم می‌کند و با توجه به اینکه نیاز به نیروی انسانی کمی دارد براحتی می‌تواند جایگزین هیزم یا سوخت‌های فسیلی بشود.

بیوگاز از مواد آلی ساخته می‌شود و در واقع فرآیند تخمیر طبیعی موادی مانند ضایعات مزرعه (کود و فضولات حیوانی)، مواد گیاهی، فاضلاب انسانی و بیومس است که بیوگاز را تولید می‌کند، 

بیوگاز چگونه تولید می‌شود؟

بیوگاز در مخازن بزرگی که هاضم نام دارند تولید می‌شود، انواع زیادی از هاضم‌ها وجود دارند اما همه‌ آنها در این مشترک هستند که باید بی‌هوازی و یا بدون حضور اکسیژن کار کنند، در واقع عملکرد باکتری‌های بی‌هوازی است که بیوگاز را تولید می‌کند (باکتری‌های بی‌هوازی باکتری‌هایی هستند که در عدم حضور اکسیژن زندگی می‌کنند).

بطور خلاصه بیوگاز عبارت است از گازهایی كه در اثر تخمیر فضولات گیاهی و جانوری دور از اكسیژن و در اثر فعالیت باكتریهای بی هوازی تولید می شود كه حدود % 60 از آن را متان   (CH4) كه یك گاز قابل اشتعال است، تشكیل می دهد و بقیه آن شامل حدود % 30 دی اكسید كربن   (CO2) و درصد كمی از گازهای ازت اكسیژن، هیروژن و سولفید هیدروژن   (H2S) و رطوبت است.

در برخی موارد بیوگاز شامل ترکیب سیلوکسان نیز هست، سیلوکسان در نتیجه تجزیه بی هوازی ترکیباتی که عموما در صابون و مواد شوینده یافت می شوند به وجود می آید و بطور کلی میتوان گفت که نسبت متان به دی اکسید کربن در بیوگاز 3 به 2 است محصول جانبی وپس مانده این فرایند هم كمپوست یا كود آلی مرغوبی است كه به دلیل غنی بودن ازت آن در كشاورزی از ارزش و كاربرد خوبی برخوردار است.

استفاده از بیوگاز در سالی های اخیر افزایش یافته است

درسال های اخیر به دلیل مشکلات ناشی از وابستگی گسترده به نفت و محدودیت منابع تجاری انرژی، به استفاده از بیوگاز بیشتر توجه شده است. بیوگاز بر اثر واکنش های تجزیه ای بی هوازی میکروارگانیسم های زنده در محیطی که مواد آلی وجود دارد، تولید می شود. از این قبیل محیط ها می توان به باتلاق ها و مرداب ها اشاره کرد و گازی که در این محیط ها تولید می شود، به گاز مرداب معروف است. دلیل نام گذاری این گاز به بیوگاز این است که بر اثر تجزیه بی هوازی مواد آلی و بیولوژیک به وسیله میکروارگانیسم های زنده تولید می شود. بیوگاز مخلوطی از سه ترکیب به نام های متان، دی اکسید کربن و سولفید هیدروژن است.

ترکیب عمده و قابل اشتعال بیوگاز، متان است که سهم بیشتر این گاز یعنی 60 تا70 درصد آن را شامل می شود. گاز متان، گازی است بی رنگ و بی بو که اگر یک فوت مکعب آن بسوزد، 252 کیلوکالری انرژی حرارتی تولید می کندکه در قیاس با سایر مواد سوختی، رقم قابل توجهی است. دو ترکیب دیگر به ویژه سولفید هیدروژن که سهم آن ناچیز است، جزء ترکیب های سمی هستند. از مزیت های مهم متان به دیگر سوخت ها این است که هنگام سوختن، گاز سمی و خطرناک منواکسید کربن تولید نمی کند؛ بنابراین از آن می توان به عنوان سوخت ایمن و سالم در محیط خانه استفاده کرد. همان طور که گفته شد، 60 تا70 درصد بیوگاز را گاز متان تشکیل می دهد، این درصد بالای متان، بیوگاز را به عنوان منبع عالی و ممتاز انرژی های تجدیدپذیر برای جانشینی گاز طبیعی و دیگر سوخت های فسیلی قرار داده است. 

امروزه از بیوگاز در گرم کردن دیگ های بخار کارخانه ها، موتور ژنراتورها برای تولید برق،گرم کردن خانه ها و پخت و پز استفاده می شود. استفاده از فناوری تولید بیوگاز در ایران، تاکنون کاربرد عمومی نیافته است و در مرحله آزمایشگاهی است؛ درحالی که در کشورهای اروپای غربی، جنوب شرقی آسیا و به ویژه چین و هندوستان این فناوری بسیار قابل توجه است و این کشورها با بهره گیری از این فناوری نیاز خود را به سوخت برطرف کرده اند.

جایگاه بیوگاز در دنیا

تاريخچة توليد بيوگاز به اوايل سدة نوزدهم بر مي‎گردد كه شخصي به نام ديوي در سال 1808 از طريق تخمير كود گاوي وبااستفاده از تقطير در خلاء 3/0 ليتر گاز متان توليد کرد. سوئد، یکی از بهترین مصرف کنندگان بیوگاز در صنعت حمل و نقل است و برنامه ریزی شده است تا سال ۲۰۵۰ میلادی ۴۰ درصد از نیاز این کشور در بخش حمل و نقل از طریق بیوگاز تامین شود. براساس این گزارش، هزینه تولید بیوگاز در سوئد از تولید بنزین با صرفه تر است، زیرا تولید یک مترمکعب بیوگاز که شامل تولید، اصلاح و متراکم سازی است، ۵/۳ تا ۵/۴ کرون سوئد است که این مقدار، حدود ۷۰ درصد هزینه های جاری بنزین در سوئد است. بررسی ها نشان می دهد درصورت استفاده از بیوگاز در صنعت حمل و نقل، میزان آلاینده دی اکسیدکربن که سبب افزایش گاز گلخانه ای جهان می شود تا حدود ۶۵ تا ۸۵ درصد کاهش می یابد.

بر مبنای آخرین آمار ارائه شده(۲۰۰۹م) کشورهای برتر تولید کننده انرژی از منابع زیست توده عبارتند از: آمریکا- برزیل- فیلیپین- آلمان- سوئد و فنلاند، زیست توده در تولید سرما، سوخت های مورد نیاز برای حمل و نقل انرژی الکتریکی نیز استفاده دارد و استفاده از این انرژی طبیعی در دنیا هر روز در حال رشد قابل توجه است.

ایران و بیوگاز 

در ايران، حمام شيخ بهايي (مربوط به قرن يازدهم هجري) احتمالاً نخستين حمامی بوده كه بوسيلة گاز متان گرم مي‎شدهغ اما اولين هاضم توليد متان به صورت نوين در سال1354 در روستاي نيازآباد لرستان ساخته شد. در سال 1361 يك واحد 3 مترمكعبي در دانشگاه صنعتي شريف مورد مطالعه قرار گرفت.

سرزمین ایران از گذشته های بسیار دور در به کار بردن فنون گوناگون استحصال انرژی همچون آسیابها، بادگیرها و چندین نمونه بارز دیگر جزو ملل بنیان گذار در این زمینه بوده و امروزه نیز به دلیل منابع عظیم نفت و گاز دارای شهرت جهانی است و در بین انرژی های تجدید پذیر ذکر شده بیوگاز به دلیل غنی بودن از متان که نتیجه تخمیر مواد آلی می باشد و وجه تمایزش از دیگر منابع تجدید پذیر که ۴ جنبه اصلی تولید انرژی ، سالم سازی محیط زیست، تهیه کود غنی و استفاده از مواد اولیه را در بر می گیرد. مورد توجه کارشناسان قرار گرفته است.

علل متعددي باعث شده اند كه توليد بيوگاز در ايران گسترش نيافته و جايگاه درخوري را ميان انواع انرژي نداشته باشد، مهمترين اين علل شامل  ارزان بودن انرژي در ايران، نبودن مرجع و متصدي مشخص براي بيوگاز در كشور، نبود روحيه مشاركت در مردم،‌ آگاهي كم و آموزش ناكافي و كمبود اطلاعات فني می شود.

میثم طباطبایی، رییس کمیته سوخت‌های زیستی کارگروه بیوتکنولوژی محیط زیست ستاد توسعه زیست‌فناوری معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، با تاکید بر این‌که، استفاده از سوخت‌های زیستی در کشور بسیار ضروری است، می گوید:در دنیا این نوع سوخت‌ها نزدیک به 70 سال است که مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ اما در ایران هنوز در زمینه استفاده از این نوع سوخت‌ها به توافق نرسیده‌ایم.

به گفته طباطبایی، استفاده از سوخت‌های زیستی در کشور ضروری است، زیرا این کار هم به محیط زیست کمک می‌کند و هم با توجه به مصرف بالای سوخت در کشور، کمک موثری به مسوولان در زمینه کنترل مصرف سوخت‌های فعلی خواهد کرد.

وی تصریح کرد: با توجه به این‌که مصرف سوخت در کشور بالاست، ایران تا چند دهه سال آینده، دیگر نمی‌تواند نفتی صادر کند و به این ترتیب مصرف و تولید نفت در کشور یکسان خواهد شد. به همین خاطر امیدواریم این موضوع، طوری زنگ خطر را برای مسوولان به صدا دربیاورد که از همین امروز به فکر سوخت های جایگزین باشند.

رییس کمیته سوخت‌های زیستی کارگروه بیوتکنولوژی محیط زیست ستاد توسعه زیست‌فناوری معاونت علمی اظهار کرد: با توجه به این‌که مصرف سوخت در کشور بالاست، ایران تا چند دهه سال آینده، دیگر نمی‌تواند نفتی صادر کند و به این ترتیب مصرف و تولید نفت در کشور یکسان خواهد شد. به همین خاطر امیدواریم این موضوع، طوری زنگ خطر را برای مسوولان به صدا دربیاورد که از همین امروز به فکر سوخت های جایگزین باشند.

پایان پیام/23