تزايد انتاج الغاز الحيوي من فضلات الحيوانات

mohamed‏24 ‏نوفمبر, ‏2012

افضل مقروء حتى الان والله الموفق

Hassan‏29 ‏مارس, ‏2012

هل ممكن توضيح الفرق ببين استخراج الغاز و انتاج الديزل من الطحالب

amouna‏29 ‏ديسمبر, ‏2011

شكرا علي المعلومة ولكن ماهي البكتيريا المستعملة و شكرا

لولو‏23 ‏سبتمبر, ‏2011

جميل ولكن افضل مااذا كان مزود بالصور و الفيديوهات للفت الانتباه

اد-عبدالعزيزنور‏07 ‏أبريل, ‏2011

تشير تقديرات خبراء الطاقة بأن احتياجات مصر من الطاقة تتزايد سنوياً بمقدار 6% وأنه فى خلال الخمسة عشرة عاماً المقبلة سيكون هناك عجز فى الطاقة يعادل 37% من احتياجات البلاد عام 2022 نتيجة التوسع فى الانشطة الاقتصادية ومشروعات التنمية وتزايد معدلات الاستهلاك فى بعض الصناعات بحوالى 10- 30 % عن المتوسط العالمى وان القطاع الصناعى فى مصر يستهلك 43% من انتاج الطاقة يليها قطاع النقل 29% وبالتالى فأن أى زيادة او ترشيد للطاقة سيؤدى الى التخفيف والحد من العجز فى موازنات الدولة على مدى السنوات القادمة. وتسعى مصر حالياً لارساء اول مفاعل نووى لتوليد الطاقة ولم يتم البت فى عمليات التنفيذ بعد.
وسنحاول فى هذا المقال القاء الضوء على مصدر بديل رخيص ومتجدد ومتوصل وآمن للطاقة بالمشاركة فى تنفيذ مشروعات الجيل الثالث The Third Stage من اجيال الطاقة الخضراء Green Feul او ماتسمى بمشروعات الوقود الحيوى “Biofeul” أو الديزل الحيوى Biodisiel وخلافه.
وكان الجيل الأول لإنتاج الطاقة الحيوية معتمداً على محاصيل الحبوب واهمها الاذرة الصفراء والزيوت والمحاصيل السكرية بما ادى الى نقص حاد فى المخزونات العالمية للغذاء وارتفاع شديد فى الاسعار عانت منه دول العالم الغير مكتفية فى الغذاء وخاصة الدول العربية كثيراً فى اطار الازمة الغذائية العالمية والتى خففت من حدتها الازمة الاقتصادية ولكنها شيح سيعود للظهور بعد انتهاء هذه الازمة ليهدد سكان المنطقة العربية بأسرها.
اما الجيل الثانى من اجيال الطاقة الحيوية فقد اعتمد على المخلفات الحقلية بصفة اساسية والحشائش التى يمكن انتاجها طبيعياً اعتماداً على ملائمة الظروف المناخية فى بعض المناطق للانتاج المكثف لهذه المحاصيل تمهيداً لاستخدامها فى انتاج الطاقة الحيوية.
ولقد حققت هذه الدول نجاحاً فى ظروف بيئية غير مناسبة حيث انخفاض درجات الحرارة فى حين تعد مصر وغيرها من الدول العربية من أحسن المواقع الجغرافية مناسبة لإقامة مثل هذه المشروعات.
لقد وضحت نتائج البحوث العلمية أن "الطحالب" Algae وهى النباتات ذات البلاستيدات الخضراء التى تتواجد طبيعياً فى كافة المسطحات المائية سواء مياه مالحة Saltwater أو شروب Brakish او عذبة Freshwater منها أنواع وحيدة الخلية وتسمى Micro-algae ومنها متعددة الخلايا Macro-algae (الاعشاب البحرية) هذه الطحالب هى مصادر اصيلة لانتاج الكتلة الحية Biomass اعتماداً على الطاقة الشمسية Solar energy وتوافر المياه (مالحة/شروب/عذبة) وثانى اكسيد الكربون (وهو الذى يسبب الانحباس الحرارى والتغيرات المناخية) والعناصر المغذية واهمها عنصرى الازوت والفوسفور وهى التى تتواجد فى المسطحات المائية فى مصر بتركيزات مرتفعة حالياً مسببة تلوث Pollution هذه المسطحات وعدم صلاحية المياه للشرب أو الإنتاج الغذائى الآمن.
ولقد تم اكتشاف أنواع من الطحالب وحيدة الخلية Micro-algae ذات محتوى مرتفع من الدهون بلغت حوالى 60% وان الاستزراع المقنن لهذه الطحالب فى مشروعات انتاجية كبيرة Large scale أو متوسطة Medium أو صغيرة small ستؤدى الى توفير الطاقة بالاضافة الى مميزات اخرى اهمها انتاج المركزات العلفية Feed concentrates الغنية فى البروتين كبدائل لاستيراد مخلفات المعاصر ومصانع استخلاص الزيوت وخاصة كسب فول الصويا الى جانب ان تنمية الطحالب يخلص البيئة المائية من ملوثاتها من خلال عمليات التنقية البيولوجية Biological للمياه الملوثة وذلك قبل التخلص منها فى المجارى والمسطحات المائية.
والمعروف ان مخلفات الصرف الزراعى والصرف الصناعى والصرف الصحى وخلافه تلقى بالمليارات من الامتار المكعبة سنوياص من المياه الملوثة بعناصر الآزوت والفوسفور وبقايا المبيدات والعناصر الثقيلة دون اجراء اى معاملات تنقية قبل وصولها الى المجارى المائية بما يتسبب فى تدهور شديد للمسطحات المائية بما اثر على جودة الإنتاج الزراعى وصحة الحيوان والانسان.



يتعرض العالم حالياً لتحديات اقتصادية وغذائية وصحية عميقة وتتلاحق الازمات الأقتصادية والغذائية والأمراض الوبائية بما يهدد أمن العالم ومستقبله. وبلادنا ليست فى مأمن مما يدور حولنا من احداث بما يتطلب بذل كافة الجهود المخلصة من اجل تحقيق الأمن للمواطن المصرى.
لقد آن الآوان لشعبنا الذى يعيش على 4% فقط من مساحة البلاد حالياً ليغطى حيزاً أكبر من مساحة الـ96% المتبقية له من خلال الأنتشار فى الصحراوات الشرقية والغربية وسيناء وجميع الاراضى المالحة الساحلية المطلة على البحرين الابيض والأحمر وأحد أهم الحلول التى نطرحها حالياً فى ورقة العمل المقدمة منا لورشة العمل حـول تنمية الـثروة السمكية بشرق بورسعيـد 00000 "المشكلة والحل" لذلك الاستزراع المائى الصحراوى والساحلية المالحة هو التوسع فى منظومة لإنتاج الطحالب باستخدام المياه الجوفية سواء المالحة أو الشروب فى الأراضى الغير صالحة للزراعة أو أى أغراض أخرى (سياحة/صناعة/0000) والمشروع المقترح يمكن أن يغير من وجه الحياة على ارض مصر فى خلال سنوات قليلة بما يساهم فى دعم جهود القيادة السياسية لمواجهة آثار الازمات الاقتصادية والغذائية وظواهر التغيرات البيئية المرتقبة والحد من البطالة.
ومانعنيه بالاستزراع المائى Aquacultureليس فقط الاستزراع السمكى Fish culture حيث أن الاستزراع السمكى جزء يسير من الاستزراع المائى بل كافة اشكال الاستزراع المائى وعلى وجه التحديد استزراع الطحالب الدقيقـة Micro-Algae والتى تشكل القاعدة الأساسية للكائنات التى تعيش فى البيئة المائية والتى تدور حولها بحوث علمية متنامية حالياً فى دول العالم المتقدمة أدت إلى انجازات عظيمة بلوغ عمليات الاستزراع المقننة لبعض هذه الطحالب وخاصة المحتوية على نسب مرتفعة من الدهون(50-60% دهون) على النطاق التجارى واستخدامها فى إنتاج الوقود الحيوى Biofuels كبدائل للمشتقات البترولية بعد استخلاص الزيوت منها وكذلك إنتاج الايثانول والمتبقى بعد الاستخلاص هى مركزات علفية صالحة للاستخدام فى تغذية الحيوانات المزرعية (مجترات /دواجن/أسماك000000).
وفى ضوء ان أى موقع من المواقع الصحراوية المصرية يعيش على بحيرة كبيرة من الماء والمحتمل أن يكون مالحاً أو شروباً ولايصلح للزراعة ولكنه فى نفس الوقت يصلح للاستزراع المائى للطحالب وكذلك للأسماك الفاخرة للتصدير واذا استخرج الماء العذب من المياه الجوفية يمكن استخدامه فى إنتاج اسماك المياه العذبة ثم تستخدم مياه الصرف الناتجة من أحواض الأسماك فى الزراعة ليستفيد النبات من فضلات الأسماك وماتحويه من أسمدة عضوية فى عمليات إنتاج الغذاء العضوى Organic food وهو ما يركز العالم المتقدم على التوسع فى انتاجه حالياً.
ان الرؤية المستقبلية المقترحة للاستزراع المائى للأراضى الصحراوية والساحلية يتطلب احداث مجتمعية توعية قومية ودعم وطنى من القيادة السياسية وكافة القيادات التنفيذية المعنية وهى وزارة البترول والتعدين ووزارات الصناعة والزراعة والرى والبيئة والحكم المحلى والقيادات يكفل تعبئة شاملة للطاقات والجهود التى يجب بذلها للاستفادة المثلى من الموارد المتاحة والغير مستغلة حالياً وذلك بوضع خطط استراتيجية قصيرة ومتوسطة وطويلة الأجل تنفذها وزارة مستقلة يجب أن تنشأ لهذا الغرض ونقترح ان تسمى "بوزارة الثروة المائبة" ليكون من المنوط بها استخدام كافة الموارد الأرضية الصحراوية والساحلية الغير صالحة لأى استخدامات أخرى فى اقامة مشروعات للاستزراع المائى تعتمد على مشروعات لإنتاج الطحالب بصفة أساسية للشباب وذلك لإنتاج بدائل رخيصة للطاقة والغذاء.


ان انشاء الوزارة المقترحة سيضمن تحقيق الأهداف التالية :-
1- الاكتفاء الذاتى والتصدير من الوقود الحيوى.
2- الاكتفاء الذاتى والتصدير من مركزات الأعلاف الحيوانية.
3- زيادة إنتاج البروتينات الحيوانية المحلية الرخيصة.
4- القضاء على كافة مصادر التلوث.
5- القضاء على البطالة.
6- تعمير الصحراء وتخفيف العبئ على الوادى الضيق والآهل بسكانه.
7- الحد من استيراد المواد الغذائية والأعلاف
8- زيادة الدخل القزمى للبلاد.
9- تحسين الحالة الاقتصادبة والصحية للمواطنين.

أن مشروعات إنتاج الطحالب فى المناطق الساحلية والصحراوية اعتماداً على المياه المالحة Saltwater تعد أرخص المشروعات الإنتاجية تكلفة فهى لاتحتاج الى تحلية المياه وذلك لإنتاج الوقود الحيوى Bio-dieselكبديل آمن صديق للبيئة عوضاً عن المشتقات البترولية التى يتجه مخزونها حالياً الى النضوب.
والمشروعات المقترحة لإنتاج الطحالب يمكن تنفيذها فى مستويات انتاجية كبيرة Large scale production وكذلك متوسطة medium أو صغيرة small وذلك لكبار المستثمرين وصغارهم.
وفكرة هذه المشروعات أن تنمية الطحالب والتى تعد وحدة البناء الاساسية فى منظومة الكائنات الحية النباتية المائية Phytoplankton تقوم من خلال البلاستيدات الخضراء بها تعتمد على تحويل الطاقة الشمسية Solar energy الى طاقة كيميائية Chemical energy وتخزنها فى جسمهافى صورة دهون وكربوهيدرات وبروتينات وخلافه00000 والطحالب الدقيقة تعد الأكفأ فى تخزين الزيوت بين مختلف النباتات الزيتية المستخدمة فى هذا المجال كما هو واضح فى جدول (1)

جدول (1) إنتاج الزيوت للفدان سنوياً من مختلف المحاصيل الزيتية

مصدر الزيت الكمية بالجالون/فدان/عام
الاذرة 18
الصويا 48
دوار الشمس 102
الشلجم 127
نخيل الزيت 635
الطحالب الدقيقة 5000-15000

والوقود الحيوى المنتج من الطحالب لايحتوى على عنصر الكبريت ولايحوى اى مواد سامة ومعدل احتراقه مرتفع.
أن تنمية الطحالب الدقيقة تحتاج الى الطاقة الشمسية والماء (مالح/عذب/شروب) وثانى اكسيد الكربونوكذلك العناصر المغذية (مخلفات الصرف الزراعى/المزارع الحيوانية /والصرف الصحى 000 وخاصة عنصر الآزوت والفوسفور),
أن مشروعات إنتاج الطحالب فى الاراضى الصحراوية والساحلية تعتمد على اقامة أحواض تغمر بالمياه الغير عميقة Shallow .ودراسات ولاية ايروزونا الولايات المتحدة الامريكية وضحت إمكانية إنتاج 7.5 بليون جالون من الديزل الحيوى Bio diesel من حوالى نصف مليون فدان مقسمة الى احواض مساحة الحوض 20 هكتار بنظام أحواض مفتوحة Ponds الى ظهور تصميمات لمفاعلات ضوئية حيوية Photobioreactors.
لماذا الطحالب؟
1- سرعة التكاثر حيث تتضاعف الطحالب مرة كل 6 ساعات.
2- تخليص البيئة من ثانى اكسيد الكربون وإنتاج الاكسجين واثر ذلك على الحد من الانبعاث الحرارى.
3- أنتاج الطحالب لاتنافس محاصيل الغذاء أو الأعلاف على الارض الزراعية أو المياه العذبة.
4- أن مخلفات استخلاص الزيوت من الطحالب تشكل من 40-50% من المادة الجافة الأصلية وهى عبارة عن مركزات علفية غنية بالبروتين وصالحة للاستخدام فى تغذية الحيوان والدواجن والأسماك حيث انها غنية جداً بالبروتين.
أهم منتجات مزارع الطحالب :-
- الزيوت.
- مركزات أعلاف الحيوانات.
- توليد الكهرباء
- الديزل الحيوى.
- الايثانول.
- إنتاج البخار
أجيال الوقود الحيوى
الجيل الأول Stage 1 لإنتاج الوقود الحيوى اعتمد على محاصيل الغذاء مثل قصب السكر والاذرة وفول الصويا ولم يعطى النتائج المرجوة الى جانب تأثيرها المباشر على مخزونات الغذاء اللازمة للاستهلاك اآدمى وادى الى تفاقم الازمة الاقتصادية العالمية.
اما الجيل الثانى Stage 2 لإنتاج الوقود الحيوى والذى يعتمد على مخلفات المحاصيل الزراعية والتصنيع الزراعى والحشائش الطبيعية
والجيل الثالث Stage 3من اجيال الوقود الحيوى هو بزراعة الطحالب فأنه يمكن ان يساهم فى ايجاد حلول للعديد من المشكلات الغذائية والبيئية وكذلك توفير بدائل آمنة ومتواصلة للطاقة والغذاء.
حالياً يتم استزراع الطحالب عالمياً فى احواض مفتوحة Open ponds واحواض مغلقة Closed ponds وكذلك فى مفاعلات ضوئية حيوية Photobioreactorlga وتستزرع الطحالب فى الصحراء باستخدام مخلفات الصرف الصحى Sewage وهذا بعد بيئى جديد للتخلص من الملوثات البيئية وباستخدام المياه المالحة وكذلك للتخلص من غاز ثانى اكسيد الكربون CO2.
واستزراع الطحالب كما سبق يعد البديل الآمن لانتاج متجدد ومستديم للطاقة المستمدة من الطاقة الشمسية المتوافرة فى البلاد ومشروعاتها لشباب الخريجيين فى الاراضى الصحراوية والمناطق المالحة على كافة الشواطئ الساحلية المصرية وهى الاراضى الغير صالحة للزراعة أو اى استخدامات أخرى وتعتمد على المياه المالحة ويمكنها تخليص البيئة المائية من كافة الملوثات تعد الخيار الأول للتنمية الزراعية الصناعية فى مصر فى المستقبل القريب لانتاج بديل آمن ورخيص ومتواصل للطاقة البترولية والغذاء للحيوان والقضاء على الملوثات الناجمة عن الصرف الصحى والزراعى للمسطحات المائية وكذلك والحد من مشكلة تزايد الانبعاث الحرارى بالتخلص الآمن من غاز ثانى اكسيد الكربون المسبب لذلك وتحقيق الاكتفاء الذاتى فى الطاقة والغذاء وتوفير فرص عمل متنامية للشباب والقضاء على البطالة بالاضافة الى الابعاد الاقتصادية والاجتماية والصحية الأخرى المرتبطة.
مزيد من التفاصيل فى الـ CD المرفق