استكشاف استخدامات الميثان الحيوي

لقد كانت أوروبا في مهمة من أجل مستقبل أكثر اخضرارًا لفترة طويلة، حيث تسعى جاهدة لخفض مستويات انبعاثات الكربون مع الحفاظ على كفاءة الطاقة وأمنها على حساب الوقود البديل. ويتقدم الميثان الحيوي كلاعب حاسم في هذا التحول.

إن ما يجعل الميثان الحيوي أداة قوية في مكافحة تغير المناخ هو عملية إنتاجه الأنظف، حيث يلتقط الميثان الذي كان سيُطلق في الغلاف الجوي لولا ذلك. وبالإضافة إلى ذلك، وعلى عكس الوقود الأحفوري، يعتبر الميثان الحيوي محايدًا للكربون. فغاز ثاني أكسيد الكربون الذي ينبعث منه عند احتراقه يساوي تقريبًا ما امتصته المادة العضوية خلال فترة حياته.

ويبرز الميثان الحيوي أيضًا كمصدر طاقة مستقر يمكن استخدامه عندما لا تتوفر مصادر الطاقة المتجددة الأخرى، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، مما يضمن إمدادات طاقة ثابتة وموثوقة. ويمكن حقنه في شبكة الغاز الحالية أو تخزينه لاستخدامه في وقت لاحق، مما يلغي الحاجة إلى استثمارات مكلفة في خطوط أنابيب جديدة. وفي الوقت نفسه، فإن التطورات في تقنيات الإنتاج ومعدات توريد الغاز تجعل تكلفة الميثان الحيوي أكثر تنافسية، مما يشجع على إنتاجه ودمجه وتطبيقه في أوروبا.

وباعتبارها لاعبًا رئيسيًا في سوق الغاز الحيوي والميثان الحيوي العالمي، تواصل أوروبا زيادة إنتاج هذا الغاز الصديق للبيئة لتعزيز استقلالية الطاقة وتقليل الاعتماد على الغاز الطبيعي المستورد وتعزيز الاقتصادات المحلية. وباستخدام هذا الحل المحلي، يمكن لبلدان الاتحاد الأوروبي إنشاء نظام طاقة لا مركزي أكثر مرونة في مواجهة الاضطرابات الخارجية. وبحلول عام 2050، من المتوقع أن يغطي إنتاج الغاز الحيوي والميثان الحيوي ما يصل إلى 62% من الطلب على الغاز في قطاع الاتحاد الأوروبي.

يمثل النقل ما يقرب من ربع انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية، لذلك لا عجب أن أحد الاستخدامات الرئيسية للميثان الحيوي يقع ضمن هذه الصناعة. كيف يعمل الميثان الحيوي في مثل هذه الحالات؟ يمكن استخدام الميثان الحيوي كوقود في شكل غاز طبيعي مضغوط (CNG) أو غاز طبيعي مسال (LNG) للمركبات الخفيفة والحافلات وشاحنات التوصيل ووسائل النقل الثقيل.

بينما تتحول السيارات ذات المحركات بشكل متزايد إلى الكهرباء، يتزايد اعتماد الميثان الحيوي في وسائل النقل العام والشاحنات الثقيلة وسيارات الأجرة وخدمات مشاركة الركوب للحد من تلوث الهواء. وبالمثل، فهو خيار قابل للتطبيق وفعال في القطاعات التي لا تتوفر فيها الكهرباء، مثل العبارات وسفن الشحن التي تسعى جاهدة للامتثال للوائح الصارمة للانبعاثات البحرية.

تتمحور فكرة الاقتصاد الدائري حول فكرة عدم إهدار أي شيء، ويتناسب الميثان الحيوي تمامًا مع هذا المفهوم، حيث يحول النفايات العضوية إلى وقود نظيف قوي. يتم إنتاج الميثان الحيوي من خلال الهضم اللاهوائي حيث تقوم البكتيريا بتكسير المواد العضوية في بيئة خالية من الأكسجين. في المدن، يمكن استخدام مخلفات الطعام وحمأة الصرف الصحي كمواد خام لهذه العملية، بينما في المناطق الريفية، يمكن تحويل بقايا المحاصيل والسماد الطبيعي والقش إلى طاقة. لذا، فبدلاً من ترك النفايات تتعفن في مدافن النفايات وتطلق غاز الميثان الضار، يسمح إنتاج الميثان الحيوي بالتقاطه وتكريره واستخدامه تماماً مثل الغاز الطبيعي التقليدي، ولكن دون أثر الوقود الأحفوري.

وتؤدي عملية الهضم اللاهوائي إلى زيادة تنقية الغاز الحيوي إلى غاز الميثان الحيوي وزيادة استخدام الهاضم الغني بالمغذيات كسماد في الزراعة. ومع ذلك، فإلى جانب الميثان عالي الجودة، فإن ترقية الغاز الحيوي تترك وراءها منتجًا ثانويًا. إنه غاز ثاني أكسيد الكربون الذي قد يتم إطلاقه تقليديًا في الهواء، ولكن يتم إعادة استخدامه بدلًا من ذلك لإكمال دورة كربون قصيرة، مما يحافظ على توازن الانبعاثات. يمكن استخدام ثاني أكسيد الكربون الملتقط في:

• الصوبات الزراعية لزيادة غلة المحاصيل وتقليل الاعتماد على الأسمدة الاصطناعية.

• صناعة الأغذية والمشروبات لكربنة المشروبات.

• إنتاج الوقود الصناعي عند دمجه مع الهيدروجين الأخضر.

• أنظمة التبريد، وطفايات الحريق، وإنتاج الخرسانة.

ويعني إكمال دورة الكربون أننا لا نضيف المزيد من ثاني أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي، بل نقوم بإعادة تدويره داخل الأنظمة الطبيعية والصناعية.

فيمَ يُستخدم الميثان الحيوي؟ كما ذكرنا من قبل، فإن استخدامات الميثان الحيوي متنوعة ولا تقتصر فقط على قطاع النقل. فقد وجد هذا الوقود المتجدد الكثيف الطاقة استخدامًا أيضًا في:

• صناعات الصلب والزجاج والسيراميك والأسمنت لتشغيل الغلايات والأفران.

• الصناعات الكيميائية والصيدلانية كمادة خام للتخليق الكيميائي وإنتاج الهيدروجين منخفض الكربون.

• توليد الطاقة لإنتاج الكهرباء للمصانع والمواقع الصناعية، والحرارة لأنظمة التدفئة في المناطق، والطاقة الاحتياطية للعمليات الحرجة.

• صناعات الأغذية والمشروبات من أجل الحرارة والبخار والتبريد، وكذلك البسترة والتقطير والتخمير.

قبل أن يتمكن الميثان الحيوي من تزويد المنازل والصناعات والمركبات بالطاقة، يجب تخزينه ونقله بأمان. واعتمادًا على الاستخدام المقصود، هناك خياران للتخزين:

• التخزين عالي الضغط: يتم تجفيف الميثان الحيوي وضغطه إلى 200-250 بار ليتم تخزينه كغاز طبيعي مضغوط في اسطوانات ومرافق تحت الأرض.

• التخزين بالتبريد: يتم تبريد الميثان الحيوي المنقى إلى -162 درجة مئوية (-259 درجة فهرنهايت)، وعندها يتحول إلى سائل صافٍ عديم الرائحة يُخزن في خزانات مبردة معزولة للحفاظ على برودته واستقراره. ويشغل الميثان الحيوي المسال مساحة أقل 600 مرة من مساحة الغاز.

بعد أن تعرفت الآن على الاستخدامات المختلفة للميثان الحيوي في مختلف الصناعات، قد ترغب في اعتباره مصدرًا بديلاً أو مكملاً للطاقة في شركتك. نحن في I-Maximum، نعرف كيف نساعدك على تحقيق أقصى استفادة من هذا الوقود لزيادة كفاءة الطاقة في مؤسستك مع الحفاظ على جهود الاستدامة. نحن نقوم بتصميم وهندسة وتركيب وصيانة مشاريع الطاقة على نطاق واسع مع أنظمة مزج غاز الميثان الحيوي المتقدمة في جوهرها المصممة خصيصًا لتلبية احتياجات عملك والمخصصة لتوفير قيمة التدفئة المثلى لتقليل التكاليف وزيادة العائد على الاستثمار. دعنا نجعل الوقود الأخضر يعمل لصالح أعمالك - اتصل بنا اليوم!

بدلاً من اعتبار النفايات مشكلة، يحولها الميثان الحيوي إلى فرصة. وفي الوقت الذي تستثمر فيه الحكومات والشركات في حلول الطاقة المتجددة، من المقرر أن يصبح هذا الغاز لاعباً رئيسياً في التحول العالمي للطاقة، مما يعيد تشكيل مشهد الطاقة للمستخدمين التجاريين والصناعيين والخواص.