‬إنتاج البيوجاز فى الأراضى الجديدة ..‬ إنجاز وليس إعجازاً

‬تناولنا فى المقالات السابقة بعض العناصر المرتبطة باستصلاح‮ «‬المليون ونصف المليون فدان‮» ‬وقيام قرى مصرية حديثة على الأرض الموعودة مما‮ ‬يستدعى التذكير بضرورة النظر بجدية نحو التخلص الآمن للنفايات‮.. ‬نباتية كانت أو حيوانية‮.. ‬تجنبا لآثارها الضارة على البيئة وانطلاق الغازات المدمرة فى الجو التى‮ ‬يصعب التحكم فيها‮. ‬والأهم من هذه وتلك الاستفادة الاقتصادية الكاملة من تلك النفايات‮.‬
إن إنتاج البيوجاز‮.. ‬أو الغاز الحيوي‮.. ‬قد‮ ‬يكون من الروافد المهمة لمشاريع استصلاح الأراضى التى من المتوقع أن تزيد معها النفايات وتراكم القمامة وتكون هناك صعوبة فى التخلص منها كما هو حادث الآن‮!!! ‬فى قمامة المدن وكذلك القرى‮.‬
‮ ‬إن التخلص من النفايات بالحرق أو الدفن للقمامة فى مدافن صحية‮ ‬Landfills ‬‮ ‬هو إهدار لموارد ذات عائد اقتصادى كبير تخلصا من مشكلة ذات مردود بيئى أكبر وأخطر‮.‬
والبيوجاز بمفهومه البسيط هو خليط من الغازات أهمها الميثان‮ (‬55‮-‬70٪‮) ‬وثانى اكسيد الكربون‮ (‬30‮-‬45٪‮) ‬اللذين تتفاوت نسبتيهما حسب طبيعة المادة العضوية الداخلة فى عملية التحلل‮. ‬بمعزل عن الأكسجين بواسطة البكتريا والكائنات الدقيقة الاخرى‮.. ‬ويمكن ترقيته إلى مستوى الغاز الطبيعى‮ ‬Natural gas ‬عند رفع نسبة الميثان الى ما‮ ‬يوازى‮ ‬77٪‮- ‬90٪‮.‬
‬وينطلق البيوجاز من الرواسب العضوية فى قاع المحيطات والبحيرات حيث تسود الظروف اللاهوائية فى الأعماق‮.. ‬أو حيثما تسود الظروف اللاهوائية‮.. ‬حيث من المدهش أن نعلم ان البيوجاز‮ ‬ينطلق أيضا من مياه‮ ‬غير عميقة مثل مزارع الأرز‮ ‬Rice paddies!!! ‬كما‮ ‬يتكون الميثان‮.. ‬المكون الرئيس للبيوجاز‮... ‬فى كرش الحيوانات المجترة مثل الأبقار والأغنام والجمال‮.‬
‬والبيوجاز هو طاقة متجددة‮ ‬renewable ‬‮ ‬يمكن استعمالها فى التسخين وتوليد الكهرباء وفى مواتير الاحتراق الداخلي‮.. ‬وقد تم الاهتمام به وتطويعه للاستفادة من الطاقة الكامنة فيه بعد ما تلاحظ من تأثيره الضار على البيئة لاحتوائه على الميثان وتسبيبه ارتفاع حرارة الجو‮ ‬Global warming ‬وتآكل طبقة الاوزون‮.. ‬بل تكوين ضباب كيميائى ضوئى‮ ‬Photochemical smog ‬‮ ‬ينطلق من مقالب القمامة‮.. ‬كما أن الميثان الذى‮ ‬يحتويه البيوجاز‮ ‬يتفوق عشرين مرة على ثانى اكسيد الكربون فى أحداث جو الصوبة‮ ‬Greenhouse climate
‬ويعتقد أن‮ ‬Donald Cameron ‬‮ ‬الإنجليزى هو أول من استعمل البيوجاز على نطاق اقتصادى عام‮ ‬1890‮ ‬بتطويره خزانات الصرف الصحى‮ ‬Septic tanks ‬‮ ‬بما‮ ‬يسمح بتجميع الغاز واستعماله فى إضاءة الشوارع‮.. ‬وبعد ثلاثة عقود من الزمان أى عام‮ ‬1920‮ ‬قامت الدانمارك بتجميع الغاز من محطات معالجة مياه الصرف‮ ‬Wastewater treatment ‬‮ ‬للاستغلال الاقتصادى من جهة ولتقليل بعض من الحمأة المتكونه‮ ‬Sludge ‬من جهة أخرى‮.. ‬
أعقبها ازدهار تكنولوجيات استغلال الغاز الحيوى وتطبيقاتها فى مختلف مناحى الحياة ومنها الزراعة‮.. ‬وذلك توفيراً‮ ‬لمصادر الطاقة وتخفيضا لنفقاتها‮.‬
‮‬يتضح مما سبق أن البعد الاقتصادى لإنتاج البيوجاز كان متزامناً‮ ‬مع البعد البيئى منذ نهايات القرن التاسع عشر وذلك بالرغم من عدم وضوح الرؤية فى حينها عن الآثار البيئية المترتبة عن انطلاق تلك الانبعاثات الى الجو‮.‬
‬ففى دراسات رائدة بالولايات المتحدة الأمريكية قدر أن إنتاج البيوجاز من روث الأبقار واستعماله‮ ‬يعطى ما‮ ‬يوازى‮ ‬100‮ ‬مليار كيلوات‮/ ‬ساعة من الطاقة الكهربائية‮.. ‬فعائد المواد البرازية للبقرة الواحدة من الطاقة الكامنة فى البيوجاز‮ ‬يوازى‮ ‬3‮ ‬كيلووات‮/ ‬ساعة فى اليوم الواحد‮.. ‬كما أن‮ ‬2.‬4‮ ‬كيلووات‮/ ‬ساعة كافية لإضاءة لمبة قوتها‮ ‬100‮ ‬وات لمدة‮ ‬يوم كامل‮.‬
‬فأين مصر من هذه التلميحات التطبيقية للتكنولوجيا؟ خصوصا بعد ارتدادنا الى استعمال الفحم‮ .. ‬أو الشيطان الأكبر للبيئة‮.. ‬حجريا كان أو معوجاً‮.. ‬لتشغيل محطات توليد القوى الكهربائية لتناقص الوقود العارض فى القرن الحادى والعشرين‮.. ‬وعدم التفكير فى هذا المصدر الثرى من الطاقة المتجددة‮.‬
‬جدير بالذكر أنه قد تم التوسع فى استعمال البيوجاز فى شمال وغرب أوروبا‮.. ‬خصوصا بعد الحرب العالمية الثانية وكذلك استعمال سلاح البترول كوسيلة للضغوط السياسية والاقتصادية‮.. ‬وأصبحت ألمانيا أكبر منتج للبيوجاز والأشهر تسويقاً‮ ‬لهذه التكنولوجيا على عكس دول أوروبا الشرقية بسبب الإدراك السلبى الشائع فى ذاك الوقت‮ ‬Negative public perception
‬وكانت المملكة المتحدة من أوائل دول اوروبا التى أعلنت عن وجود‮ ‬130‮ ‬وحدة لإنتاج البيوجاز لديها‮.. ‬معظمها داخل المزارع‮.. ‬وبعضها كبير وخارج المزارع اعتمادا على فضلات الإنسان وبقايا‮ ‬غذائه‮. ‬إلا إنه بحلول عام‮ ‬2010‮ ‬تم التوسع فى هذه التكنولوجيا فى إنجلترا وتم ضخ الغاز الحيوى فى الشبكات حيث تم تجميع مياه الصرف الصحى‮ ‬Sewage ‬‮ ‬من‮ ‬30000‮ ‬منزل فى إكسفورد‮ ‬Oxfordshire ‬‮ ‬فى محطة المعالجة‮ ‬Didcot sewage treatment works ‬‮ ‬حيث عولجت فى مخمرات لاهوائية لإنتاج البيوجاز ثم تنقيته وضخه الى‮ ‬200‮ ‬منزل‮.. ‬ومع نجاح التجربة وبحلول عام‮ ‬2015‮ ‬قامت شركة الطاقة الخضراء‮ ‬Green energy company ‬‮ ‬بالإعلان عن خططها لإنشاء مخمرات جديدة للضخ فى الشبكات‮.‬
‬مما سبق‮ ‬يتضح أن المملكة المتحدة سلكت طريق التدرج فى تطبيق هذه التكنولوجيا‮.. ‬دون تباطؤ بل بنشاط متزايد بعد ذلك‮.. ‬رغم وجود كميات هائلة من الغاز الطبيعى فى بحر الشمال ولكن كان الأصل فى الموضوع هو عدم إهدار الطاقة من مصادرها الطبيعية والحفاظ على البيئة‮.‬
‮‬فأين نحن من هذا التوجه؟‮.. ‬ولماذا نتأخر فى التطبيق؟ وهل ستتزايد حدة هذا التأخر بعد ظهور الغاز الطبيعى بكميات هائلة بالبحر الابيض والمياه الإقليمية لمصر وجيرانها؟
قد تكون الإجابة صادمة من حيث ضيق ذات اليد‮.. ‬أو عدم وجود السيولة الكافية حالياً‮.. ‬ولكن علينا أن نطيل النظر فى تجارب الصين والهند وهما من أوائل البلاد التى اعتمدت على البيوجاز وأنتجته بطريقة بسيطة‮.. ‬ومبسطة تكنولوجيا‮.. ‬وقليلة التكاليف حسب ما هو مطروح من معلومات‮. ‬والدليل على ذلك أنه بحلول عام‮ ‬1970‮ ‬كان لدى الصين‮ ‬6‮ ‬ملايين وحدة لإنتاج البيوجاز تغطى بعض احتياجات الزراعة من طاقة ومخصبات وكان لدى الهند‮ ‬2‮ ‬مليون وحدة منزلية‮.. ‬خلال عقدين أو ثلاثة من الزمان‮.. ‬تغذى بالبيوجاز المنتج بطريقة‮ ‬Gobar gas system ‬‮ ‬الصديق للبيئة‮.‬
‬جدير بالذكر أنه‮ ‬يوجد فى مصر كثير من المتخصصين فى هذا المجال‮.. ‬فى مركز البحوث الزراعية على وجه الخصوص‮.. ‬يمكنهم اختيار التكنولوجيا المناسبة صينية كانت أو هندية لبساطتها‮.. ‬أو الأكثر تطوراً‮ ‬ألمانية كانت أو‮ ‬غيرها من مصادر اخرى وذلك للتطبيق فى قرى الريف المصرى الحديث‮.. ‬حماية للبيئة من النفايات المتوقعة وتوفيراً‮ ‬للطاقة‮.‬
كما‮ ‬يوجد بقرية مشتهر بالقليوبية مركز للتدريب على أعمال البيوجاز وتطبيقاته الذى تأسس عام‮ ‬1980‮ ‬إلا أنه مردوده‮ ‬غير واضح نتيجة القصور الذاتى الذى أصابه‮.‬
‬هل آن لنا أن نفكر فى تنشيط مشاريع البيوجاز فى مصر فى ضوء الكم الهائل من النفايات التى تتجمع وتوجد صعوبة فى التخلص منها؟‮.. ‬هل هناك إمكانية لإنشاء وحدات للبيوجاز مجاورة لمحطة الصرف الصحى الرئيسية بالجبل الأصفر لتغذية مركز أو اثنين من مراكز محافظة القليوبية كمثال؟‮.. ‬وهل‮ ‬يمكن استنساخ الفكرة وتطبيقها فى المحطات الإقليمية للصرف الصحى بالمحافظات توفيراً‮ ‬للطاقة من مصادر مرذولة‮ ‬يتعفف منها الجميع؟‮.. ‬هل‮ ‬يمكن تطبيق هذه الفكرة فى القرى والمستعمرات السكنية للمصانع الكثيفة الاحتياج للوقود تقليلا للنفقات من جهة وضمانا لاستمرار تدفق الطاقة المحركة للمصانع من جهة اخرى؟
ودون الدخول فى تفاصيل طبيعة البيوجاز وكيميائه‮- ‬يجب التنويه إلى أن إنتاج متر مكعب واحد من الغاز فى الظروف اللاهوائية والمدى الحرارى المتوسط‮ ‬Mesophilic range ‬‮ ‬25‮ ‬‮ ‬35‮ ‬درجة مئوية‮ ‬يحتاج الى‮ ‬3.‬5‮ ‬كيلو جرام حمأة مجارى‮ ‬Sludge ‬او‮ ‬20‮-‬30‮ ‬كيلو جراما روث ماشية او‮ ‬6.‬7‮ ‬كيلو نفايات رطبة من بقايا النبات‮.. ‬كما أن البيوجاز‮ ‬يشتعل وتصل درجة حرارة اللهب إلى‮ ‬800‮ ‬درجة مئوية عندما تصل نسبة الهواء فى المخلوط الغازى ما بين‮ ‬8‮-‬20٪‮... ‬كما‮ ‬يمكن حفظه وتداوله وتخزينه مضغوطاً‮ ‬Compressed gas ‬ولو أن إسالته ما زالت مثاراً‮ ‬للجدل‮. ‬كما‮ ‬يمكن تنقيته‮.. ‬أى ترقيته الى مستوى الغاز الطبيعى‮ ‬Natural gas ‬كما أسلفنا‮.‬
حقيقة الأمر أن إنتاج البيوجاز فى مصر‮.. ‬من فضلات الإنسان والحيوان التى لن تنتهى أو تزول ما بقى الإنسان حياً‮.. ‬يجب الاعتماد عليه لا محالة‮. ‬وقد‮ ‬يكون عدم وضوح الرؤية عن إمكانات هذا المصدر المتجدد من الطاقة هو أحد أسباب التخلف عن التطبيق مقارنة بالصين والهند‮... ‬وكثير من دول اوروبا‮.‬
‬إن إنتاج البيوجاز فى قرى‮ «‬الريف المصرى الحديث‮» ‬سيكون إنجازاً‮ ‬لإنتاج الطاقة لا إعجازاً‮ ‬للمحافظة على البيئة من التلوث‮.. ‬كما أن تطبيق هذه التكنولوجيا تدريجيا فى قرى وادى النيل والدلتا‮.. ‬التى ما زالت تعانى من مشكلات الصرف الصحي‮.. ‬سيكون من أهم إنجازات الحكومات التى ستتولى شرف التنفيذ‮.‬
‮واستكمالاً‮ ‬للموضوع فإن إنتاج البيوجاز من قمامة المدن هو أحد الاستثمارات المهمة فى مجال البيئة‮. ‬فقد قدرت قمامة مصر بما‮ ‬يزيد على‮ ‬75‮ ‬مليون طن سنوياً‮!!! ‬وقمامة المحليات تمثل ربع تلك القيمة التى تصل إلى‮ ‬55000‮ ‬طن‮ ‬يومياً‮. ‬كما أن المواد العضوية القابلة للتخمر بها‮.. ‬لإنتاج البيوجاز‮.. ‬تزيد على‮ ‬55٪‮ ‬من إجمالى الكمية‮.‬
‬ويبدو أن مشكلة جمع القمامة فى مصر‮.. ‬والفشل فى إدارتها‮ ‬يتواكب مع دخولنا ومعظم البلاد النامية تحت مظلةStructural Adjustment Program ‬‮ ‬برعاية كل من البنك الدولى وصندوق النقد الدولى للالتزام بالخصخصة ولم‮ ‬يكن جمعها وتداولها حكومياً‮ ‬فى‮ ‬يوم من الأيام‮!!! ‬بل أهلياً‮ ‬فى الأساس‮. ‬وقد أثبتت التجربة فشل‮ «‬الزبال‮» ‬الخواجة فى إدارة منظومة جمع القمامة وتدويرها‮.. ‬بل ساعد على تراكمها على الأرصفة مثيراً‮ ‬للتندر المقترن بالاحباط‮.‬
‬وأخيراً‮ ‬وليس آخراً‮ ‬فإن موضوعات القمامة الأخرى‮.. ‬والاستفادة منها‮.. ‬التى تخرج عن موضوع هذا المقال ستتم مناقشتها فى مقال قادم‮.‬