ومن خلال الضغط المتزايد على تطهير نظم الطاقة وتحويل النفايات من مدافن القمامة، يرغم البلديات والصناعات على إعادة التفكير في مسارات المعالجة الحرارية، ومن المتوقع أن يصل توليد النفايات الصلبة على الصعيد المحلي إلى 3.4 بليون طن سنويا بحلول عام 2050، كما أن الترميد التقليدي للغاز المحترق - مع ذلك يكون فعالا في عمليات خفض الحجم، والملوثات العضوية الثابتة، والمعادن الثقيلة، والكميات الكبيرة من مسار ثاني أكسيد الكربون في حافظة النفايات.

ما هو تهوية النفايات؟

والتجميل هو التوكسيد الجزئي للمواد الوسيطة الغنية بالكربون عند درجات الحرارة، حيث يتراوح عادة بين 700 درجة مئوية و1500 درجة مئوية باستخدام كمية من الأكسجين أو البخار تحت سطح الماء، ولا تحرق العملية النفايات، وتشق المواد في شكل مزيج من الغازات القابلة للاشتعال، يتألف أساساً من أحادي أكسيد الكربون، والهيدروجين، وثاني أكسيد الكربون، إلى جانب التحلل الكامل للغاز.

وفي إطار المفاعل، تحدث سلسلة من ردود الفعل المتداخلة: التجفيف، والتحلل الحراري، والأكسدة، والتخفيض، وطرد التطهير الكلي من البوليمرات العضوية، وتركيب الغازات الثابتة، وتركيبها في شكل مفاعلات ملوثة بالفلور، وتركيبها في شكل مفاعلات ملوثة بالكربون، وتصلب المادة المتقلبة إلى درجة حرارة الإطلاق، مما يدفع نسبة التراكم إلى التراكم في الانبعاثات الحرارية حيث

آخر المنجزات التكنولوجية

المفاعلات المتقدمة

وتُحلى بدرجة كبيرة بمواد الغاز الثابتة العاطلة بالغاز المسيل والمتكرر، مما يؤدي إلى زيادة معدلات التدفئة وتحسين الخلط بين المواد المحتوية على غاز ملوث وغاز ملوث، على سبيل المثال، يمكن أن يعاد تركيب مواد مزودة بغاز ملوثة بالزجاج مجهزة بالغاز المشبع بالفلور، مع ضمان تحويل الكربون بصورة كاملة تقريبا.

الابتكارات الحفازة

وقد كان التكوين التاريخي لرأس المال الرخيص، الذي يدمج معدات التجميل في المجرى المائي، ويقلل من كفاءة الغازات الباردة، كما أن الأجيال الجديدة من النيتروجين، والدولوميت، والمحفزات السائلة التي تُستخدم في الآونة الأخيرة، قد أظهرت وجود مستويات محفزة من المواد السائلة الصنعية، وهي تُستخدم في تركيبات الدونات الميكانيكية العالية(2).

الهجينة مع الكهرباء المتجددة

ويُعدّ هذا التكتل المُحدّد في محطات التغيّر الحديثة بمثابة التقلبات في الطاقة المتجددة، كما أنَّ تركيبات التحلل الكهربائي المُموّلة من فائض الطاقة الشمسية أو الريح تنتج الأكسجين الذي يحل محل العمليات المُدمَنة للهيروجينات، ويُنتج عن ذلك تركيب الغازات ذات الغازات العالية التي تُموّل من حيث القيمة المضافة إلى الحد الأقصى من النفايات.

عملية الترميز والتأهل

(أ) أن تكون مستويات التغويز الحديثة قد أصبحت نظماً للأجهزة الفيزيائية الإلكترونية ذات أجهزة الاستشعار، وأن تُعدل أجهزة الاستيعاب الحرارية الموزعة على نحو مباشر، وأن تكون هذه النظم قادرة على تكييفها بصورة مباشرة على نحو غير متكرر، وأن تُستخدم في عمليات التكوين الأولي للغاز، وأن تكون هذه النظم قادرة على التأقلم مع نماذج قياس مدى التقلبات في مواقع العمل، وأن تكون قادرة على تحديد مستوياتها.

Environmental and Economic Advantages Over Incineration

وتخفض معدلات الغاز المحتوي على ثنائي البنزين متعدد الكلور - p)-ديوكسينات وديبنزوفوران (PCDD/Fs) ويحد من مستويات تركيز الغازات الثقيلة التي يتحكم فيها بدرجة كبيرة من حيث الحجم، ويسمح نظام التركيزات العالية من الغازات المحتوية على كميات كبيرة من الغازات المحتوية على تركيزات الغازية المنخفضة ()

كما أن كفاءة استعادة الطاقة هي مفرق آخر، إذ أن استعراض عام 2021 المنشور في استعراضات الطاقة المتجددة والمستدامة () قد يتجاوز، في حالة حدوث تغير في الطاقة الحرارية في المناطق، 223(أ) مقارنة بين صافي كفاءة استخدام الغازات السائلة في 42 مرفقاً تشغيلياً: الغاز المشبع بالفلور بنسبة 22 في المائة من الطاقة

ومن منظور تكلفة دورة الحياة، فإن رأس المال الأعلى للتغويز يقابله جزئيا انخفاض رسوم التخلص من النفايات وزيادة تنوع الإيرادات، إذ أن التقلبات التي تستوفي معايير الغسل التنظيمي ترتب رسما للبوابة كمجموع ثانوي، بينما يمكن أن تحل الرماد المكثف محل الحصى في بناء قاعدة الطرق، وتزيل ضريبة مدافن القمامة.

مرونة المواد الغذائية وإدماجها

ومن أكثر الخصائص إلحاحاً في مجال الغاز، تسامحها مع المواد الوسيطة المتجانسة والملوثة التي من شأنها أن تحد من محرقة تقليدية أو أن تتسبب في تراكم النفايات في مضخة مباشرة، وتعدد أنواع النفايات المحتوية على مواد مغذية، وتراكمة من الغازات المحتوية على مواد ملوثة، وتراكمة في مصانع توليد الطاقة، وتراكمة النفايات في نفس الوقت.

سائقو السياسات والتنظيم

ويميز المشهد التنظيمي العالمي بصورة متزايدة التغيُّر عن الترميد، ويعطي مزايا تعجل النشر، وفي الاتحاد الأوروبي، يصنف التوجيه المنقح بشأن الطاقة المتجددة الجزء القابل للتحلل الأحيائي من النفايات المجهزة عن طريق التغيُّر كمصدر للطاقة المتجددة، في حين أن الأوكسيد الحراري عن طريق الترميد يظل مستبعدا من أهداف الطاقة المتجددة ما لم يقترن ذلك بقياس منفصل لحجم الطاقة الأحيائية.

في الولايات المتحدة، قاعدة المواد الثانوية غير الخطرة التي وضعتها وكالة حماية البيئة توضح أن وحدات التغويز التي تنتج الغازات الاصطناعية لاسترداد الطاقة لا تصنف على أنها " محارق " بموجب قانون الهواء النظيف، وبالتالي تجنب المعايير الصارمة لتقنيات التحكم في الوقود القابلة للسحب القصوى التي تنطبق على محرقة النفايات، وبعض الولايات الأخرى تحفز الغاز من خلال أسواق الضرائب الاستثمارية

التحديات التي تواجه عملية التبني الرئيسية

ورغم نضجها التقني، فإن تغويز النفايات لا يزال يواجه كثافة رأسمالية عالية، إذ أن هناك 500 طن من الغاز المتكامل المختلط يمكن أن يتطلب استثمارا يتجاوز 350 مليون دولار، أي ضعف تكلفة مشروع متحرك متعدد الطاقات من نفس القدرة، ويعود معظم هذه الأقساط إلى نظام التنظيف والتنظيف المكثف، الذي يجب أن يزيل الملوثات إلى مستويات المجرى المتحرك قبل أن يزيل

وتقتضي الأخطاء التقنية في عمليات الجيل المبكر من النباتات - التي تُقطَع في إطار النظام - التحلل، والتعطل في الوقت المتصل بالتنقية، والتمزق في الهواء بسبب التمزق - الفشل الشديد في عام 2010 الذي لا يزال يُعدّل فيه المستثمرون الملونون، وتشير تحليلات الصناعة إلى الحاجة إلى ضمانات أداء موحدة، مثل تلك التي تتيح للشبكة العالمية للأخطار في اختيار التكنولوجيا المعرضة للخطر.

المشاريع الرائدة في مجال التنفيذ العالمي

وفي كندا، أثبت مرفق إنريكيم في إدمونت () أن الوقود الحيوي المستخرج من شركة " فانيركوم " (FLT:0) قد زود أكثر من 000 100 طن من النفايات الصلبة البلدية سنويا، مما أدى إلى تحويل ميغاولي وإيثانول إلى وقود ملوث أحفوري.

وتدير اليابان، وهي بلد ذي مساحة محدودة من مدافن القمامة، عشرات من نظم الصهر الغازي التي تعالج مخلفات النفايات البلدية وأجهزة التقطيع الآلي في وقت واحد، بينما تقدم مؤسسة كوازاكي للغاز المحتوي على مركب ثنائي الفينيل متعدد الكلور 200 1 طن يومياً باستخدام مقياس للتضخم المتطور، واسترداد كميات الخصبة والمعادن غير الحديدية من إنتاج الكبريتيدات الكهرمائية المثبتة من كوريا

الاتجاهات المستقبلية والأبحاث

ومن المرجح أن يشهد العقد القادم تطوّر التغيّر من وحدة معالجة النفايات القائمة على أساس مستقل إلى عقد في اقتصاد دائري أوسع، وتُجري عمليات التخصيب المتطورة بواسطة شركات مثل شركة لانزا تيك، باستخدام ميكروبات مصغرة لإنتاج الإيثانول، وبوتانديول، ووسيلة الوقود المحتوي على درجة حرارة عالية وضغط، وذلك بتجاوز الضغط التراكمي البالغ الإثراء البالغ الـ 22.

كما أن الغاز المزود بالتكثيف الشمسي هو حدود أخرى: فالطاقة الحرارية الشمسية المركزة يمكن أن توفر حرارة الخفض الحراري، وتخزن ضوء الشمس المتقطع في شكل كيميائي مثل الغازات الاصطناعية، ويظهر مشروع مشترك بين ETH Zurich ومعهد بول شيرير أن هناك 40 جهازاً من أجهزة الاستغناء عن الغازات الشمسية ذات الطاقة المتجددة التي تحقق نفس تحويل الكربون إلى نظام حراري متعدد الأطراف، وفي الوقت نفسه، مع وجود 30٪ من إنتاج ثاني أكسيد الكربون

ومن الناحية الحسابية، فإن نماذج السائل المحوسب المحسوب العالية إلى درجة عالية، مقرونة بكيمياء مفصّلة من حيث التركيز على الغاز، تتيح تصميم الجيل القادم من الحرق ونظم الكنش التي تقلل من إعادة تشكيل المفاعلات أثناء التبريد المختلط، وتؤخذ نماذج المصادر المفتوحة التي تتقاسمها مركز البحوث التعاونية لتكنولوجيات غازات الدفيئة في خفض حلقة الابتكار الأصغر حجماً.

خاتمة

وقد نضجت عملية تغويز النفايات لتصبح بديلا مرنا ونظيفا واقتصاديا متزايدا عن الحرق الجماعي التقليدي، ومن خلال تحويل النفايات إلى غاز مختلط بدلا من تدميرها في فرن متصاعد، وتلتقط التكنولوجيا طاقة أكثر فائدة، بينما تقطع الملوثات الجوية الخطرة، وانبعاثات غازات الدفيئة، وحجم الرماد الذي يتطلب مدافن القمامة.