ألمانيا تعيد تنقية مياه الصرف لإنتاج الطاقة

تعتبر محطات تكرير مياه الصرف من أكثر المحطات استهلاكاً للطاقة، فضلاً عن مساهمتها في إطلاق غاز ثاني أكسيد الكربون.
وبدأت ألمانيا العمل على إنتاج الطاقة، وتوفير مياه الشرب، بواسطة محطتين لتكرير مياه الصرف.
افتتحت وزارة البيئة في ولاية بافاريا أول محطة لصرف مياه المجاري تنتج الطاقة ومياه الشرب من خلال معاملة مياه الصرف بالأوكسجين. وقال الوزير مارسيل هوبر ان محطات تكرير مياه الصرف هي من أكثر المؤسسات التي تستهلك الطاقة في ألمانيا، ولذلك تم توظيف 3 ملايين يورو في محطة تكرير المياه في بلدة باد اباخ بمثابة مشروع تجريبي يعد، عند نجاحه، بالتحول إلى هذه التقنية في ألمانيا بالكامل.
ويفترض أن تغطي هذه المحطة التجريبية الصغيرة 60% من طاقة تشغيل مفاعلاتها ومكاتبها، ويفترض لاحقاً، بحسب تصريح الوزير، التحول لبناء محطات أكبر تتزود تلقائيا بالطاقة التي تنتجها من مياه الصرف، كما توفر الطاقة والمياه إلى 50 ألف موطن يسكنون قربها.
مغامرة تقنية:
وستكون محطة باد اباخ "مغامرة" تقنية صغيرة بالنسبة للعلماء الذين صمموا فكرة انتاج الطاقة من ماء الصرف، وستعرف الوزارة خلال سنة منا إذا كانت التقنية الجديدة سترفع طاقة انتاج المحطة، وتستحق التطبيق على مستوى البلاد. وأشار الوزير هوبر إلى أن ولاية بافاريا وظفت 32 مليار يورور في محطات صرف المياه، وهناك اليوم 2800 محكو صرف في الولاية، وان الأوان قد آن لكي تنتج هذه المحطات من الطاقة ما يعد باستعادة الأموال التي وظفت خلال العقود المقبلة.
تحويل الغاز البيولوجي إلى كهرباء
يجري في هذه التقنية فصل المياه عن بقية مواد الصرف وتنقيته مجدداً إلى ماء شرب، اما الوحول المتبقية فلا يجري تسريبها مجدداً إلى الطبيعة، وإنما تجري معاملتها في مفاعلات خاصة مع الأوكسجين بهدف إنتاج الغاز البيولوجي. ويحول الغاز إلى مفاعل آخر يحول الغاز إلى تيار كهربائي، أو يستخدم في تدفئة المياه لتزويد المحطة بها، أو لتزويد البيوت القريبة بها.
وعوضاً عن تمرير كل مياه الصرف إلى الطبيعة يجري في محطة باد اباخ تمريره في شبكة من القنوات الصغيرة التي تتولى ترشيح ماء الصرف، وتعقيم المياه المفصولة، ومن ثم ربطها مجدداً بشبكات مياه الشرب.
محطة أخرى في هامبورج لمد 770 وحدة سكنية بالكهرباء
وفكرة مماثلة، بتقنيات مختلفة، يجر تطبيقها حالياً في هامبورغ لإنتاج الطاقة من مياه صرف التواليتات. وبدلاً من مزج مياه صرف الحمامات والمطابخ مع مياه الواليتات(التي تسمى المياه السوداء)، مع مياه المطر، تعتمد التقنية هنا على فصل هذه المياه، والتركيز على إنتاج الكهرباء من مياه تصريف التواليتات الآسنة.
وينبغي ان تنهض محطة" إنتاج الطاقة من مياه الصرف" في حي ينفيلدر بهامبورغ، مع انتهاء أعمال البناء في 770 وحدة سكنية ستؤلف هذا الحي الجديد عام 2015.
ويفترض ان توفر المحطة الكهرباء لأكثر من 2000 مواطن سيسكنون في هذا الحي، إضافة إلى تزويد المحطة نفسها بالكهرباء.
وعلى هذا الأساس سيتم تزويد كافة البيوت الجديدة بمراحيض تعمل بتفريغ الهواء( الخواء) الممتص كما في تواليتات الطائرات. ومعروف عن هذا النوع من التواليتات انه يقتصد بالماء كثيراً، وهو ما تحتاجه تقنية المحطة التي تعتمد على إنتاج الغاز البيولوجي من مياه المراحيض الآسنة المركزة.
وتستخدم هذه المراحيض 0,8-1,2 لتر من الماء كل مرة عند غسل سيراميك التواليت.
ووفق هذه الطريقة سيتم تجميع مياه الأمطار في بحيرة صغيرة وتعمل محطة تنقية صغيرة على تنظيفها وتعقيمها وإرسالها في شبكات أنابيب مياه الشرب.
ويمكن لمحطة ينفيلدر ان توفر في المرحلة الأولى من تشغيلها الكهرباء ل 60% من المنازل، وأن توفر التدفئة ل 50% منها.
وتكشف مصادر بلدية هامبورغ، أن البشر مصدر 50% من مياه الصرف، وتؤلف الصناعة نسبة 7,5% فقط، في حين تتكفل مياه الأمطار النسبة المتبقية.
ويفرز الإنسان 500 لتر من الإدرار و50 لتراً من البراز كل سنة، وهي كميات، على ضآلة حجمها، يمكن أن تزوده بنسبة عالية من الكهرباء والدفء الذي يحتاجه.
استخدام حرارة مياه التصريف في التدفئة
وتعمل شركة "ايكو" البرلينية مع شركة "ايام" السويسرية ، وبدعم من دائرة البيئة الاتحادية،على مشروع لتجريب مضخات حرارية قدرة كل منها 150 كيلوواط في كسب الحرارة من مياه الصرف.
وذكر فولفارم شتوتدمايستر، رئيس شركة "ايكو"، أن المضخة قادرة على كسب ماء الصرف بحرارة تتراوح بين 10-20 مئوية، تعمل على خزنه مؤقتاً واستخدام جزء من الحرارة لتسخينه أكثر، ومن ثم ضخ الماء بدرجة 30 مئوية أو أكثر إلى 50 وحدة سكنية.
وتحاول العاصمة الألمانية من خلال هذا المشروع الاستفادة من تجربة الاسكندنافيين الطويلة في هذا المجال. أذ تستخدم مدينة ساندفيكا النرويجية(قرب أوسلو)، منذ أكثر من 15 سنة، حرارة مياه الصرف في تدفئة (في الشتاء) وتبريد(في الصيف) 56 بناية سكنية عالية. والجديد في الموضوع أن العلماء طوروا التقنية إلى حد أنها صارت تسد 80% من حاجة المدينة إلى الطاقة.
ويستخدم المشروع تربينات حرارية تمتص الحرارة من مياه المجاري وتعيد ضخها، بعد تصفيتها بالطبع، في شبكة أنابيب التدفئة، أوالتبريد، بقدرة 6,5 ميجاواط لكل منها.
كما يستخدم جزء من الحرارة لتوفير الكهرباء إلى البيوت بواسطة مفاعلين صغيرين يحولان الطاقة الحرارية إلى كهربائية.
ويوفر أهالي ساندفيكا بهذه الطريقة 85% من كلفة تدفئة وكهربة البيوت بواسطة الطاقة التقليدية.