تشهد بدائل الوقود المستدامة مثل بقايا الزيتون اهتماماً متزايداً من العديد من البلدان الساعية إلى مستقبل نظيف لا تلوث فيه ويلبي الحاجة من الطاقة؛ ووقود الديزل الحيوي هو أحد أنواع الوقود المستدامة المُنتج من الزيوت النباتية أو الدهون الحيوانية ويأتي مع انبعاثات منخفضة من ثاني أكسيد الكربون مقارنةً بوقود الديزل البترولي.
نناقش في المقال بقايا الزيتون وكيف يمكن استخدامه في إنتاج مصدر طاقي نظيف يثستخدم كوقود حيوي بديل، مسلطين الضوء على أهم التجارب العالمية في استخدامه، وأخيراً نجيب عن السؤال: ما هي إمكانيات استخدام زيت وثفل الزيتون في توليد الطاقة النظيفة في الأردن
استخدام بقايا الزيتون كوقود حيوي
هل تجد الأمر مثيراً للاستغراب؟ الحصول على وقود من بقابا الزيتون! إليك التفاصيل:
طُورت مؤخراً تقنية جديدة تتمحور حول الاستفادة من المخلفات الحيوية في توليد الطاقة النظيفة، والتي تصب في نهاية المطاقة في رفع مستويات الاستدامة البيئية والاقتصادية وصولاً إلى مستقبل طاقة أخضر.
يحدث ذلك من خلال جمع كميات كبيرة من حبيبات ثقل الزيتون -مخلفات صناعة زيت الزيتون- واستخدام الدهون الموجودة فيه عبر تخمير المادة العضوية منها بالإيثانول، ثم تحويله إلى وقود الديزل الحيوي.
من المفيد أن تعلم أن كتلة الزيتون الحيوية -الثفل- يمكن أن تغطي العجز في الطاقة العالمية بتوظيف تقنيات تكنولوجية متطورة؛ فكل 2 كغ من نوى ثمرة الزيتون تعطي تقريباً 10كيلو واط من الطاقة
ميزات حبيبات ثفل الزيتون كمصدر للوقود الحيوي
يتمتع ثفل الزيتون بميزاتٍ تجعله وقوداً فائق الكفاءة إليك أهمها:
- إنتاج الحرارة أو الكهرباء من خلال الاحتراق المشترك مع الكتلة الحيوية الأخرى أو الاحتراق المباشر.
- إنتاج الفحم الصلب عن طريق عملية الكربنة نظراً لانخفاض مستويات الدخان وسهولة التعامل والاحتراق النظيف.
- تقليل استخدام الوقود الأحفوري الذي يسبب مشاكل بيئيةً مثل الأمطار الحمضية.
- سهولة التخزين بتعبئته في أكياسٍ مدمجةٍ وقابلةٍ للتنقل.
أهمية بقايا الزيتون في توليد الطاقة النظيفة
تشكل مخلفات الزيتون كتلةً حيويةً هامةً ينعكس تأثيرها على جوانب متعددةٍ أهمها:
- خلق توازنٍ في الشبكة الكهربائية نتيجة تحزين الطاقة المتولدة من نفايات الزيتون واستخدامها حسب الحاجة.
- خلق فرص عمل جديدة .
- انخفاض انبعاثات الغازات السامة مقارنةً مع الطاقة الأحفورية.
اقرأ أيضاً نفايات الطاقات المتجددة لتوليد الكهرباء النظيفة
أهم التجارب لاستخدام ثفل الزيتون كوقود حيوي على المستوى العالمي
1- مشروع Phenolive – النمسا
- يهدف المشروع -الذي يشترُك في تمويله الاتحاد الأوروبي- إلى تحويل الكتلة الحيوية إلى غازٍ في محطة التغويز ( التحويل للغاز) الجديدة التي يجري تطويرها في جامعة فيينا للتكنولوجيا،
- يُستخدم هذا الغاز في تشغيل المولدات وإنتاج الكهرباء من أجل تغطية الطلب على الكهرباء، والطلب الحراري لمصنع زيت الزيتون مع تغويز المخلفات.
- يساهم المشروع في حال نجاحه بتقليص تكلفة الطاقة في أوروبا وزيادة قيمة زراعة الزيتون في الوقت نفسه.
2- مصفاة بورتو مارغيرا – إيطاليا
- تعمل المصفاة على إنتاج وقود الديزل الحيوي المتجدد بنسبة 15% بواسطة معمل إيني الحيوي من خلال تحويل الزيوت النباتية بما في ذلك زيوت الزيتون البكر المستخدمة في الطهي.
- توفر ما يقرب من 5.1 مليون كيلوغرام من وقود الديزل الحيوي لتشغيل محركات حافلات Avm المائية النشطة في البحيرة بنفس سعر الوقود المتاح حتى الآن.
3- مطاحن زيت الزيتون – الإمارات العربية المتحدة
- تدعم شركة GEA -أحد أكبر موردي الأنظمة في قطاع الأغذية والمشروبات والأدوية على مستوى العالم- صناعة الوقود الحيوي من خلال معالجة النفايات السائلة الناتجة عن صناعة زيت الزيتون وغيرها.
- تطبق تكنولوجيا عالية الكفاءة تعمل على تكثيف النفايات السائلة وتحويلها إلى مادة جافة بنسبة 50٪. لتُستخدم بعد ذلك المادة المُركَّزة في التسميد، أو في توليد الطاقة الكهربائية بعد حرق المادة الجافة.
معلومات حول زراعة الزيتون وإنتاجه في الأردن
شهدت صناعة الزيتون في الأردن تقدماً هائلاً في الفترة الممتدة من 1980 حتى 2009 شمل إنتاج أشجار الزيتون باستخدام التقنيات الحديثة، واعتماد أنظمة الزراعة المكثَّفة والتقليم، بالإضافة إلى تطوُّر عملية إدارة بساتين الزيتون بدءاً من اختيار موقع البستان والأسمدة والتسميد وصولاً إلى استخراج زيت الزيتون.
يعتبر مستقبل صناعة الزيتون واعداً على المدى القصير والطويل، فقد تغير حجم الواردات والصادرات للحكومة الأردنية من زيت الزيتون بشكلٍ كبيرٍ خلال الفترة ما بين 1986 إلى 2006.، فبعد أن كانت الكمية المصدرة والمستوردة عام 1986 1900 و 7400 طن على التوالي فقد انخفضت عام 2006 الكمية المصدرة والمستوردة 2500 و صفر طن على التوالي.
أدى كل ما سبق إلى تحقيق الأردن اكتفاءاً ذاتياً في إنتاج الزيتون جاء على النحو التالي بحسب بحث أكاديمي أُجري حول واقع صناعة الزيتون في الأردن
- ارتفاع عدد الأشجار المزروعة من 346.148 في عام 1987 إلى 11.127.000 في عام 2007.
- ارتفاع إنتاج الزيتون من 82.003 طن متري في عام 1997 إلى 138.689 طناً في عام 2008 والمساحة المزروعة.
- ازدياد حجم الزيتون من 94139 هكتاراً إلى 127.572 هكتاراً لنفس الفترة الزمنية.
اقرأ أيضاً الطاقة النظيفة في الأردن والعالم العربي – تطبيقاتها ومستقبلها
إمكانيات استخدام ثفل الزيتون في توليد الطاقة النظيفة في الأردن
يتوسع قطاع الطاقة الحيوي في الأردن بشكلٍ مطردٍ، حيث يولّد حالياً 3.5 ميجاوات ساعة من الكهرباء من موارد الكتلة الحيوية بما نسبته 0.1٪ من إجمالي احتياجاته من الطاقة، وتتكون الكتلة الحيوية بنسبة 96٪ من روث الحيوانات تليها أشجار الزيتون والثفل بنحو 1.8٪.
وطوّر الأردن مشروعاً لمعالجة النفايات العضوية الحيوية بطاقةٍ إنتاجيةٍ أوليةٍ تبلغ 239 طناً في اليوم، والتي ستعيد تدوير النفايات وإنتاج الطاقة والأسمدة من خلال الاحتراق السنوي لحوالي 19 مليون متر مكعب من الغاز الحيوي بما سيسهم في تقليل انبعاثات 175000 طن.
وبحسب الدراسة التي أجرتها الجمعية العلمية الملكية (RSS) والمركز الوطني لأبحاث الطاقة (NERC)، بالشراكة مع مؤسسة فريدريش إيبرت، يبين التقييم الشامل الذي أُجري للكمية السنوية من الكتلة الحيوية المنتجة من عدد من المصادر في الأردن لعام 2018 مايلي:
- توليد ما يصل إلى 612107.4 ميجاوات ساعة من الطاقة الحرارية من ثفل زيت الزيتون وحوالي 10454.7 ميجاوات ساعة / سنة من الطاقة الكهربائية
- إنتاج حوالي 37.02 ميجاوات من كمية الكهرباء باستخدام تقنية الغاز الحيوي
- إمكانية تصنيع وقود الديزل الحيوي؛ من المتوقع إنتاج ما مجموعه 28،253،184 لتراً من الديزل الحيوي سنوياً من ثفل زيت الزيتون.
- القدرة على بناء منشآتٍ ومحطات إنتاج وقود الديزل الحيوي بسعة 14،715.2 لتر / ساعة وزيادة رأس المال الطبيعي.
هل يمكن تحويل زيت الزيتون إلى غاز؟
يعتبر إنتاج الغاز الحيوي بالمعالجة اللاهوائية حلاً فعالاً لتحويل كمية كبيرة من الكتلة الحيوية إلى غاز الميثان لاستبدال الغاز الطبيعي والغازات ذات القيمة الحرارية المتوسطة، حيث يحوِّل الهضم اللاهوائي المادة الكربونية إلى غازٍ حيوي. وإليك مشروع اعتمد تقنية المعالجة اللا هوائية في تحويل زيد الزيتون إلى غاز هو:
مشروع BIOGAS2PEM-FC
بُني مصنع تجريبي في مشروع BIOGAS2PEM-FC يحول النفايات السامة من زيت الزيتون إلى حرارةٍ وكهرباءٍ في أحد مزارع الزيتون الإسبانية. يعتمد المشروع تقنية عمل متطورة لتحويل مخلفات زيت الزيتون إلى كهرباء وفق 3 خطوات رئيسية:
- تحليل لاهوائي لإنتاج الوقود الحيوي من النفايات، حيث تكسر الكائنات الحية الدقيقة المواد القابلة للتحلل والخالية من الأكسجين لإنتاج الوقود.
- تحويل وقود الكتلة الحيوية إلى غاز غني بالهيدروجين، والذي يمكن تحويله في المرحلة النهائية إلى كهرباء من خلال استخدام خلايا الوقود.
- تحويل الطاقة الكيميائية إلى كهرباء من الوقود من خلال تفاعلٍ كيميائي مع الأكسجين أو عاملٍ مؤكسدٍ آخر.
ختاماً، قد يكون الوقود الحيوي الحل المناسب كمصدرٍ بديلٍ للطاقة لدى الدول التي تعاني من نقصٍ في مصادر الطاقة التقليدية الغير متجددة، ولاسيما بعد ارتفاع أسعار الوقود العالمية، ويمكن للأردن أن تصبح واحدةً من أكبر منتجي الطاقة الحيوية من حيث البقايا النباتية ولاسيما الزيتون من خلال تحديد الإجراءات اللازمة لتقييم إمكانات الغاز الحيوي.
