الغاز الحيوي المنتج من النفايات الناتجة عن إنتاج عصير التفاح يقلل استخدام الوقود الأحفوري في الصناعة
التنقية البيولوجية بالهضم اللاهوائي الجاف تنتج الكهرباء والطاقة الحرارية وتقلل من الانبعاثات وتثمن النفايات
نجح العلماء في جامعة ولاية كامبيناس والجامعة الفيدرالية لـABC في ولاية ساو باولو، البرازيل، في إنتاج الغاز الحيوي من ثفل التفاح، وبقايا اللب المتبقية بعد سحق الفاكهة لاستخراج عصيرها.
تم نشر مقال يصف البحث في مجلة Biomass Conversion and Biorefinery المفهوم الرئيسي هو مفهوم الاقتصاد الدائري، وهو نظام من الحلقات المغلقة مصمم لتقليل التكاليف، واستعادة الموارد من النفايات، وتعزيز إعادة الاستخدام وإعادة التدوير، وتعظيم استخدام الطاقة الحيوية والمواد الحيوية.
يعتبر التفاح من بين الفواكه الأكثر استهلاكًا في جميع أنحاء العالم ، سواء كان طازجًا أو معالجًا مثل العصير والخل وعصير التفاح، من بين منتجات أخرى. تتخلص صناعة معالجة التفاح من الكثير من الفاكهة كنفايات.
وفقًا لمنظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة (الفاو) ، بلغ إجمالي إنتاج التفاح العالمي حوالي 86.5 طنًا متريًا في عام 2020، وكان المنتجون الرئيسيون الصين (46.85٪) والولايات المتحدة (5.38٪) وتركي (ا (4.97%.
قال تانيا فورستر كارنيرو، مؤلف المقال الأخير: “التنقية البيولوجية بالهضم اللاهوائي الجاف تنتج الكهرباء والطاقة الحرارية، وتقلل من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، وتثمن النفايات من خلال تحويلها إلى سماد عضوي”.
حصل كارنيرو على درجة الدكتوراه، حصل على درجة الدكتوراه في هندسة العمليات الصناعية من جامعة قادس في إسبانيا عام 2004، وهو حاليًا محاضر في الهندسة الحيوية والتكنولوجيا الحيوية في كلية الهندسة الغذائية(FEA) التابعة لـ UNICAMP.
وأوضحت أن الهضم اللاهوائي هو عملية ميكروبيولوجية تنطوي على استهلاك العناصر الغذائية وإنتاج الميثان.
أكثر ملاءمة للبيئة
يعتبر الهضم اللاهوائي الجاف، مع إجمالي المواد الصلبة في المفاعل أكثر من 15٪، طريقة فعالة لإعادة تدوير النفايات العضوية الصلبة وأكثر ملاءمة للبيئة من التخلص من مدافن النفايات.
أشارت النتائج إلى إنتاج 36.61 لترًا من الميثان لكل كيلوغرام من المواد الصلبة المزالة ، مما يُحتمل أن يولد 1.92 كيلو واط/ ساعة من الكهرباء و 8.63 ميجا جول من الحرارة لكل طن من ثفل التفاح.
يمكن للطاقة الحيوية المستعادة على هذا النحو توفير 19.18٪ من الكهرباء و 11.15٪ من الحرارة المستخدمة لتشغيل مفاعل التكرير الحيوي اللاهوائي الذي صممه الباحثون، الذين خلصوا إلى أن الوقود الحيوي، والكهرباء الحيوية يمكن أن يسهموا في السياسة العامة، ويقللوا من استهلاك الوقود الأحفوري، ويخفضون غازات الاحتباس الحراري. الانبعاثات من المخلفات العضوية.
انتقال الطاقة
وجدت مجموعة البحث أن انبعاثات غازات الاحتباس الحراري التي تم تجنبها بواسطة الغاز الحيوي تتوافق مع 0.14 كجم من مكافئ ثاني أكسيد الكربون (CO 2 e) في الكهرباء و0.48 كجم من ثاني أكسيد الكربون e في الحرارة المتولدة لكل طن من ثفل التفاح.
يوضح المقال أنه من الممكن إنتاج 0.23 ميجاواط / ساعة من الكهرباء لكل طن متري من تفل الشعير المعالج.
وقال كارنيرو: “الهضم اللاهوائي هو تقنية مستقرة ويمكن تنفيذها في النباتات الصغيرة إلى المتوسطة، مما يساعد على انتقال الاقتصاد الدائري، ويقدم بديلاً ذا قيمة مضافة للتخلص من بقايا الفاكهة كنفايات تفيد سلسلة التوريد بأكملها”.
نشر Carneiro وSganzerla مؤخرًا مقالًا عن الهضم اللاهوائي لإنتاج الميثان من تفل الشعير المخمر، يوضحان بالتفصيل المكاسب في الكهرباء والحرارة من حيث توازن الكتلة والطاقة في جميع التدفقات الواردة والصادرة.
