تعتبر مشاريع إنتاج الغاز الحيوي في تركيا؛ امتداد لسعي الدولة ضمن خططها واستراتيجياتها للتوجه نحو الاعتماد على الطاقة المتجددة، المُنتجة من موارد محلية، وذلك لتحقيق الاستدامة البيئية والاستقلالية الاقتصادية، وتحظى مجالات الطاقة المتجددة في تركيا باهتمام ودعم كبيرين، الأمر الذي دفع العديد من المراكز البحثية والمنشآت الصناعية إلى الاستفادة من هذا الدعم.
وعلى الرغم من حداثة منشآت إنتاج الغاز الحيوي في تركيا؛ إلا أنها تعتبر واعدة، في ظل تطور البيئة التنظيمية والعلمية والتقنية في هذا المجال، إلى جانب تحقيق المكاسب المالية والبيئية من الاستثمار في مجال الغاز الحيوي في تركيا.
مفهوم الغاز الحيوي في تركيا
الغاز الحيوي هو مصطلح يعبر عن مزيج من الغازات المختلفة مثل الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون والميثان والكبريت ونيتروجين الهيدروجين والماء الناتج عن تحلل المواد العضوية بواسطة الكائنات الحية الدقيقة في بيئة لا هوائية (خالية من الأكسجين).
وتتم عمليات إنتاج الغاز الحيوي في أغلب دول العالم بما فيها عملية إنتاج الغاز الحيوي في تركيا؛ من النفايات زراعية (مثل قش الحبوب، والفواكه والخضار المتعفنة …)، ونفايات وروث الحيوانات (مثل المواشي والخيول والدجاج وغيرها …)، ونفايات البلدية (من قمامة، ومياه الصرف الصحي…)، كما يتم الحصول عليها من المواد الخام مثل نفايات صناعة الأغذية أو النفايات الخضراء أو نفايات الطعام.
اقرأ ايضا: مشاريع تاريخية وقرارات جريئة.. أردوغان يحقق المستحيل خلال 3 أعوام
اقرأ ايضا: استراتيجية الاستثمار الأجنبي في تركيا رؤية وفرصة جديدة
ومن المرافق الأساسية لإنتاج الغاز الحيوي؛ خزّان التصنيع والذي يطلق عليه اسم المفاعل حيوي، ويكون على شكل قبة يتم جمع المواد العضوية داخله لتتفاعل وتنتج الغاز.
ومن أكثر الدول استخداماً للمفاعل الحيوي المنتج للغاز الحيوي؛ الصين، والتي يوجد في ها ما يقرب من 7 ملايين وحدة في إنتاج غاز حيوي، الأمر الذي جعل 80 % من منشآت الغاز الحيوي في العالم تتواجد في الصين، تليها تايلند والهند ونيبال، أما على صعيد أوروبا فتحتل ألمانيا المرتبة الأولى في إنتاج الغاز الحيوي مع 2200 منشأة، وتعمل تركيا على تطوير هذا القطاع ضمن خططها نحو التحول في الطاقة، ومع مرور الوقت ازداد التوجه نحو إنتاج الغاز الحيوي في تركيا.
مراحل تصنيع الغاز الحيوي في تركيا
يتشكل الغاز الحيوي نتيجة لعملية التخمّر، وتفاعل المكونات العضوية عن طريق ما يسمى الهضم اللاهوائي، بمعنى آخر؛ يتشكل نتيجة للتحلل البيولوجي بواسطة الكائنات اللاهوائية التي تحلل المواد في بيئة خالية من الأكسجين وفي نظام مغلق.
ويتم تخزين الغاز الحيوي الذي تم الحصول عليه في خزان مقاوم للضغط، وبعد تنقية الغاز ومعالجته، يمكن استخدام الغاز للحرق مباشرة سواء في الاستخدام المنزلي، أو الصناعي لتشغيل محركات توليد الطاقة الحركية، وهي الطرق التي يتم اعتمادها للاستفادة من الغاز الحيوي في تركيا.
وتمر عملية إنتاج الغاز الحيوي بأربعة مراحل على الشكل التالي:
- التحلل المائي: حيث يتم جمع المواد العضوية في خزان وتُغمر بالماء، وتقوم الإنزيمات خارج الخلية والتي تنتجها الكائنات الدقيقة المتحللة بالماء؛ بتحويل الخلايا العضوية المعقدة إلى خلايا بسيطة قابلة للذوبان.
- التكوُّن الحمضي (التخمير): ويتم فيه تحويل الجزيئات الصغيرة التي نشأت من التحلل المائي إلى خليط من الأحماض الدهنية المتطايرة (مثل حمض البروبيونيك وحمض الخليك وحمض الزبدة) بواسطة الجراثيم الحمضية (البكتيريا المخمرة).
- تكوين الأسيتات: وفي هذه المرحلة تقوم بكتيريا الأسيتوجين بتحويل الأحماض الدهنية المتطايرة إلى أسيتات، أو ثاني أكسيد الكربون الخامس أو هيدروجين.
- توليد الميثان: وهي الرحلة الأخيرة التي تتحول فيها الأسيتات إلى ميثان وثاني أكسيد الكربون الجاهز للاحتراق (الاستخدام).
أهمية الغاز الحيوي في تركيا بيئياً
مع زيادة عدد السكان في العالم؛ تزداد كمية القمامة والنفايات يوماً بعد يوم، ويعدّ التحوّل نحو الغاز الحيوي في تركيا تحوّل إيجابي كبير في مجال الطاقة المتجددة، خاصة وأن غاز البيوتان (الغاز البترولي المستخرج من باطن الأرض) له آثار سلبية على البيئة، في حين أن الغاز الحيوي يوصف بأنه صديق للبيئة، وهو ذو أهمية كبيرة كطاقة متجددة وله ميزات ملحوظة.
ويزداد الوعي بأهمية الغاز الحيوي في تركيا ودول العالم مع ازدياد الوعي البيئي وأهمية الطاقة المتجددة، وعلى عكس الاعتقاد السائد؛ فإن الغاز الحيوي ليس مجرد مصدر طبيعي للطاقة، فهو يمنع استخدام المواد الكيميائية السامة في محطات معالجة مياه الصرف الصحي، ويوفر التكاليف والطاقة عن طريق فصل النفايات وإعادة تدويرها.
بالإضافة إلى أن استخدام الغاز الحيوي في تركيا يلغي الحاجة إلى الوقود الأحفوري، نظراً لأن غاز الميثان لديه قدرة أكبر على حبس الحرارة من ثاني أكسيد الكربون، بمعنى أنه عندما يتم تحويل رغيف الخبز المتعفن إلى غاز حيوي؛ سيكون تأثيره على البيئة أقل بنحو 10 مرات مما لو تُرك للتعفن في مكب النفايات.
استخدامات الغاز الحيوي في تركيا
يمكن استخدام الغاز الحيوي في المقام الأول كوقود للمحركات (سواء محركات النقل أو المحركات الصناعية)، ووسيلة حرق مباشر لتوليد الحرارة والتدفئة، ووقود توربيني في إنتاج الكهرباء، ومصدر طاقة يقلل التكاليف مع إضافة الغاز الطبيعي بنسب معينة، كما يستخدم على نطاق واسع في مجال البيوت البلاستيكية والزراعة ضمن أنظمة خاصة لاستخدامه، ويمكن للشكل السائل منه (مثل الميثانول)؛ أن يستخدم كوقود للسيارات بعد مزجه بنسب معينة من البنزين.
مشاريع الغاز الحيوي في تركيا
تعتبر المشتقات النفطية أكبر بند من بنود واردات الطاقة في تركيا، ومن خلال الاستثمار في قطاع الغاز الحيوي في تركيا؛ يتم الوفاء بمهمة حماية البيئة، عبر تنويع محفظة الطاقة المتجددة في تركيا بهذا النوع من الطاقة.
على الرغم من أن الأبحاث حول إنتاج الغاز الحيوي في تركيا قد بدأت في النصف الأول من الثمانينيات، إلّا أنه قد بدأ مؤخراً التنفيذ الفعلي لتوليد الغاز الحيوي في تركيا، خاصة مع الجهود المستمرة للتوجّه نحو الاعتماد الكامل على الطاقة المتجددة والوصول إلى مرحلة الاكتفاء الذاتي في طاقة، ويتم استخدام الطاقة الحيوية في تركيا بشكل أساسي لهدفين؛ أولهما الاستخدام الصناعي والثاني للتدفئة والاستخدام المنزلي.
وبدأ مؤخراً ظهور عدد من مشاريع الغاز الحيوي في تركيا، ونذكر منها:
– مشروع بلدية إسطنبول الكبرى
كشفت بلدية إسطنبول الكبرى أن عام 2021 سيشهد افتتاح أول مشروع لحرق النفايات وإنتاج الغاز الحيوي في تركيا، وأوضحت بلدية إسطنبول الكبرى، عبر تقرير نشرته على موقعها الإلكتروني الرسمي، أن المنشأة التي بدأ بنائها في عام 2017، في منطقة أيوب سلطان (الجانب الأوروبي) ستدخل الخدمة في منتصف عام 2021.
وسيحوي هذا المشروع أكبر منشأة لحرقة نفايات في أوروبا، والتي ستعمل على حرق ما يزيد عن 15 % من نفايات إسطنبول، كما ستعمل المنشأة على معالجة مخلفات الأغذية والخضروات والفاكهة، ونفايات الأطعمة المعلبة (منتهية الصلاحية).
وبحسب تقرير البلدية؛ ستعمل المنشأة على جمع النفايات الصلبة ذات المحتوى العضوي من المستشفيات والجامعات والمطاعم والفنادق والمرافق العسكّرية والاجتماعية والأسواق الكبيرة في جميع أنحاء مدينة إسطنبول.
ويتوقع التقرير أن تعالج المنشأة ما يزيد عن 1 مليون طن من النفايات المنزلية سنوياً، إلى جانب توليد كميات هائلة من الطاقة.
– مشروع شركة بيوجيست السويدية
أعلنت الشركة الأوروبية بيوجيست (Biogest) ومقرها السويد؛ بأنها تلقت طلب من شركة إنرلينج (Enerlinc Ltd) التركية المتخصصة بالصناعات الحيوية؛ لبناء منشأة لصنيع الغاز الحيوي في تركيا، لتكون الأولى من نوعها في العاصمة أنقرة.
وأكدت الشركة السويدية أن مصنع الغاز الحيوي في تركيا سيكون بمثابة محطة مرجعية أساسية لإنشاء المزيد من المشاريع البيئة في البلاد، على أن تكون الطاقة الإنتاجية للمصنع 3,12 ميغا وات في السنة.
وأضافت الشركة في تصريحها أنه سيتم تشغيل المصنع بالاعتماد مبدئياً على روث الأبقار فقط، باستخدام 270 طن في كل عام، على أن يتم تحويل مخلفات عملية الإنتاج إلى سماد عضوي عالي الجودة، يستخدم محل الأسمدة الكيماوية.
وستعتمد الشركة في عملية إنتاج الغاز الحيوي في تركيا على تقنية عالية الجودة من ناحية كفاءة الطاقة والسلامة التشغيلية.
– مشروع شركة قونية للسكر
تعمل شركة قونية لإنتاج السكّر على الاستفادة نفايات عملية الإنتاج في منشآتها، وتحويل هذه النفايات إلى يسمى وقود المستقبل، حيث قامت بالاستثمار في مجال الوقود الحيوي وطاقة الكتلة الحيوية (الغاز الحيوي)، وأسست منشأة تشومرا الخاصة والتابعة لها ضمن مجموعة منشآتها، وذلك للاستفادة من دبس السكّر، الذي هو منتج ثانوي من بقايا إنتاج الشمندر السكّري المستخدم في عملية الإنتاج، ولهذا الغرض تقوم شركة قونية للسكّر بإنتاج ما يقارب من 84 مليون لتر سنوياً من وقود الإيثانول الحيوي في مصنعها منذ عام 2007، وتحتل الشركة المرتبة الأولى في تركيا في إنتاج وقود الإيثانول الحيوي.
وتتمتع المنشأة بطاقة إنتاجية بمعدل 56 % من القدرة المركبة من إجمالي انتاج وقود الإيثانول الحيوي في تركيا، كأكبر مساهم بين منتجي الغاز الحيوي في تركيا، والمنشأة مجهزة بتكنولوجيا قادرة على إنتاج الوقود من دبس السكّر وكذلك من الشمندر السكّري بشكل مباشر.
والإيثانول الحيوي المنتج في المنشأة يمكن استخدامه كوقود للسيارات من خلال خلطه مع البنزين بنسبة 1%، وفي البلدان المتطورة يتم اتباع نهج اقتصادي بيئي إلزامي ويوسع من استخدام الإيثانول الحيوي، حيث يتم زيادة معدلات مزجه مع البنزين عام بعد عام في إطار هذه الإلزامية، ذلك أن استخدامه كوقود يقلل من التدهور البيئي والاحتباس الحراري الناجم عن استخدام الوقود الأحفوري.
وشركة قونية للسكّر هي الشركة الوحيدة التي تعمل حالياً على إنتاج وقود الإيثانول وتوزيعه في تركيا، ويتم بيع جميع الإنتاج محلياً بدلاً من استيراده من الخارج، الأمر الذي يحقق وفورات سنوية من النقد الأجنبي للدولة بمبلغ يقارب 15 مليون دولار.
وتتنوع مجالات استخدام الإيثانول، على سبيل المثال يدخل كمادة خام في إنتاج حبر الطباعة، وكمادة مذيبة في قطاع الطباعة والتغليف، وكما يستخدم في إنتاج مواد تنظيف زجاج السيارات والماء المقاوم للتجمد.
وهناك وحدة إنتاج أخرى لتدوير وتصنيع نفايات ضمن مصانع شركة قونية للسكّر، وتتبع لمنشأة إنتاج الإيثانول؛ وهي مصنع لإنتاج ثاني أكسيد الكربون السائل، وهي أحد أميز مشاريع إنتاج الغاز الحيوي في تركيا، حيث بدأت المنشأة في عام 2012 بتحويل ثاني أكسيد الكربون المنبعث من مفاعلات التخمير ومن عملية إنتاج الإيثانول؛ إلى ثاني أكسيد الكربون السائل، بطاقة إنتاجية يومية تعادل 100 طن.
ويتم استخدام ثاني أكسيد الكربون السائل في مصنع السكّر ذاته، كما أنه يستخدم بشكل عام في زيادة الإنتاجية والجودة في البيوت البلاستيكية التي تعمل بأنظمة الطاقة المنتجة من النفايات، ويستخدم كذلك ثاني أكسيد الكربون السائل في العديد من المجالات الصناعية الأخرى مثل: مصانع الحديد، وحدات معالجة مياه الصرف الصحي، وحدات التبريد، عمليات التنظيف، أنظمة إطفاء الحريق…
وبذلك حوّلت الشركة مادة ثاني أكسيد الكربون الناتجة من عملية إنتاج السكّر والمنبعثة في الغلاف الجوي إلى قيمة تجارية مربحة، وقدّمت نموذج ناجح لمشاريع إنتاج الغاز الحيوي في تركيا.
اقرأ ايضا: إدارة البلديات في تركيا نموذج ينتقل إلى البلدان العربية
اقرأ ايضا: قطاع السيارات في تركيا تطور ومواصلة للمنافسة والاستدامة
وتمثّل شركة قونية للسكّر نموذج للصناعة الخضراء الصديقة للبيئة، وذلك بمنشآتها التي يتم فيها بكفاءة تحويل غاز ثاني أكسيد الكربون الصادر أثناء إنتاج الإيثانول الحيوي إلى ثاني أكسيد الكربون السائل.
إعداد: فاضل محمد ماهر الحايك