استخراج الطاقة من النفايات

انظمة التحويل الحراري (أو الكيمو حرارية) تبدا بتكنولوجيا تحويل النفايات إلى حرارة عن طريق تحويلها لوقود اولا بشكل غازي او سائل، كما يمكنها التحويل باستخدام تقنية التحويل الثانوية التحويلها الى اشكال أكثر فائدة من الطاقة( حرارية و كهربائية). هناك مجموعة واسعة من التقنيات موجودة لتحويل الطاقة المخزونة في النفايات إلى أشكال مختلفة من الطاقة. هذه التقنيات يمكن تصنيفها وفقا للناقل الرئيسي للطاقة المنتجة في عملية التحويل. اشكال الطاقة من غاز، سائل  أو صلبة، وهذا تعتمد على طريقة ونسبة الأكسجين في اثناء عملية التحويل (عادة هواء).

الطرق الرئيسية الثلاثة للتحويل وفقا لآشكال الوقود الناتج هي الاحتراق المباشر في الهواء الزائد ، تحويل في خفض الهواء (وقود سائل/غازي)، والانحلال الحراري في غياب الهواء لاستخراج وقود صلب .

الاحتراق المباشر

تقنيات الاحتراق التقليدية ينتج عنها بخار من خلال حرق النفايات. ومن ثم يمكن توسيع هذا البخار من خلال توربو المولد لإنتاج الكهرباء. (Fluidized bed combustors)، والتي تستخدم  مادة خاملة صلبة مثل الرمل لتساعد في نقل الطاقة وتحويلها بشكل افضل وهذه التقنية تعتبر اكثر تطور. وتستخدم ايضا  (Bubbling fluidized bed combustors)  في مدى 10-30 ميغاوات بينما اضافة التدوير بميزة (Circulation) افضل للأحجم الأكبر. 

عملية التحويل لوقو غازي

طريقة التحويل في هذه العملية تعتمد على نسبة الأكسجين (هواء) في عملية الاحتراق وتقليلها لينتج غاز اول اكسيد الكربون والهيدروجين ومن ثم يمكن تحويلها لغاز طبيعي. غازان الهيدروجين واول اكسيد الكربون ذو قيمة حرارية أقل من الغاز الطبيعي ولكن لا يزال من الممكن استخدامها كوقود للغلايات، لمحركات للتوربينات بعد تنظيف مجرى الغاز من القطران والجسيمات.

الانحلال الحراري (وقود صلب)

الانحلال الحراري هو مصطلح يطلق على الانحلال الحراري للخشب في غياب الأكسجين. فإنه يتم تحويل النفايات إلى مجموعة من فحم صلب وغاز ونفط حيوي. وتصنف هذه التقنية لأنحلال حراري “سريع” أو “بطيء” وفقا للوقت الذي يستغرقه تجهيز المواد المراد تحويلها إلى وقود صلب بالانحلال الحراري. باستخدام الانحلال الحراري السريع، يمكن استخراج نفط حيوي بنسبة تصل إلى 80 في المئة من الناتج لهذا التفاعل. النفط الحيوي يمكن أن يكون بمثابة وقود سائل أو كمادة وسيطة لإنتاج المواد الكيميائية.

ترجمة

صخر فهد الهذلي- مهندس كيميائي.  جدة، المملكه العربيه السعوديه