Table of Contents

مقدمة: المرجع المعني بالانتصاف المستدام

وقد كان استخراج بخار التربة منذ فترة طويلة بمثابة تكنولوجيا أساسية لإصلاح التربة غير المزروعة الملوّثة بالمركبات العضوية المتقلبة، ومن تسريب خزانات التخزين تحت الأرض في محطات الغاز التجزئة إلى أعمام مذيبات صناعية واسعة في مرافق التصنيع السابقة، أثبتت نظم الإنقاذ فعاليتها لعقود، غير أن الآثار البيئية لعملية التلقيح نفسها قد أصبحت خاضعة للتدقيق المتزايد في عمليات توليد الطاقة الكهربائية

Understanding Soil Vapor Extraction and Its Energy Profile

ميكانيكيات التعافي المكثف

ويستخدم استخراج بخار التربة بواسطة فراغ في آبار استخراج المواد التي يتم فحصها في منطقة الزهرة - طبقة التربة فوق طاولة المياه - وهذا الفراغ يحفز على تدفق الهواء عبر سطح الأرض، ويجرد الملوثات المتطايرة وشبه المحتوية على طلاء من مصفوفة التربة، وينقلها إلى السطح، ويعالج مجرى البخار المستخرج الذي يحتوي على مركبات عضوية متفجرة، ويستخدم أساليب من قبيل التصريف بالغازلة

الطلب على الطاقة ووضع النظم

وتدفع احتياجات الطاقة لنظام الأشعة فوق البنفسجية أساساً بمضخة الفتح، التي يجب أن تتغلب على مقاومة مصفوفة التربة وشبكة الرصيف للمحافظة على المدى المطلوب للنفوذ، وتضيف نظم المعالجة، ولا سيما الأوكسيدات الحرارية التي تعمل بدرجات حرارة عالية، كمية كبيرة من الطاقة الكهربائية.

المسؤوليات البيئية والاقتصادية للقوة التقليدية

الكهرباء والديزل

وقد تم تشغيل منشآت الإنقاذ بواسطة مصدرين: شبكة الكهرباء المحلية أو مولدات الديزل في الموقع، بينما تكون الطاقة المحورة خاضعة لتقلبات في معدلات الكهرباء، وقضايا الموثوقية في المناطق النائية، وخسائر كبيرة في مجال النقل، علاوة على أن كثافة الكربون في الشبكة الكهربائية تتفاوت تفاوتا كبيرا حسب المنطقة؛ وفي الولايات التي تعتمد اعتمادا كبيرا على توليد الفحم، تشمل الانبعاثات المرتبطة بتعهد الطاقة الكهربائية(30).

"مُتَعَدّة تَعَدُّمُ ثانويّ"

ويخلق نظام الأشعة السينية الذي ينظف النفط أو الانسكاب المذيب، ولكنه يحرق آلاف غالونات وقود الديزل في هذه العملية مفارقة: فالشفاء له آثار سمية خاصة به، وقد حفز هذا الإدراك الوكالات التنظيمية، بما فيها وكالة حماية البيئة التابعة للولايات المتحدة والإدارات البيئية الحكومية، على إدراج كفاءة الطاقة والطاقة المتجددة في توجيهها العلاجي.

هندسة حلول الطاقة المتجددة لنظم التحقق

Solar Photovoltaic Integration

إن النظم الضوئية الشمسية التي تستخدمها شركة SESS هي أكثر تكنولوجيا الطاقة المتجددة اعتماداً على نطاق واسع لنظم توليد الطاقة الكهربائية، ولسبب وجيه، فقد انخفضت تكلفة الوحدات الشمسية بأكثر من 80 في المائة خلال العقد الماضي، مما يجعل نظام الطاقة الشمسية المولدة بالطاقة الكهربائية أكثر قدرة على المنافسة مع طاقة الشبكة أو أرخص من الطاقة الكهربائية في مناطق كثيرة، ويمكن تركيب صفائف كهرباء أرضية أو تركيبها على أرفأ من معدات المعالجة بالكهرباء، باستخدام نظام متغيرات الحرارية.

اتحادات النظام الفائز والمختلط

وبالنسبة للمواقع التي لها موارد رياحية متسقة، فإن التوربينات الصغيرة توفر تكملة قوية للفولط الشمسي. ويمكن أن تولد التوربينات الرياح الطاقة أثناء الليل وفي ظروف التصريف المفرط، وتخرج إمدادات الطاقة المسائية، وتجمع النظم الهجينية بين الطاقة الشمسية والريحية وخزن البطاريات على أعلى درجة من الموثوقية، ويمكن أن تقلل بدرجة كبيرة من قدرة البطاريات المطلوبة.

الطاقة الأحيائية والمصادر البديلة

وفي بعض التطبيقات المتخصصة، يمكن أن تكون الطاقة الأحيائية مصدراً للطاقة لنظم الإنقاذ، إذ يمكن احتجاز الغازات المدافن أو الغازات الأحيائية من أجهزة الحفر الهوائية واستخدامها في إذكاء محرك الاحتراق الداخلي مقروناً بمولد، مما يوفر طاقة حمولة أساسية موثوقة، وهذا النهج مناسب بشكل خاص لمدافن القمامة حيث تستخدم نظم الأشعة السيفية بالفعل لإدارة هجرة الغاز تحت سطح الأرض.

الاعتبارات التشغيلية المتعلقة بالتحقق من بعد، الذي يمكن تجديده

نظم الرصد والمراقبة عن بعد

(أ) أحد مفاتيح تركيبة ناجحة تعمل بالطاقة المتجددة في مجال التحقق SVE هو نظام قوي لقياس ومراقبة عن بعد، وتضاءل كامل قيمة الطاقة المتجددة خارج الشبكة إذا كان النظام يتطلب زيارات متكررة في الموقع من أجل حرق المشاكل أو إجراء تعديلات يدوية.() وتسمح نظم الرقابة الإشرافية الحديثة وحيازة البيانات لمشغلي أجهزة التحكم في توليد الطاقة في الوقت الحقيقي، وحالة البطاريات، والضغط على كل جهاز من أجهزة الاستخلاص والتجميع

دال - حركات الترددات المتغيرة والعملية التأديبية

وتختلف مصادر الطاقة المتجددة بطبيعتها، إذ أن الذروة الشمسية التي بلغتها الطاقة خلال منتصف النهار وتهبط إلى الصفر في الليل، بينما تذبذب الطاقة الريحية مع تغير أنماط الطقس، ولإدارة هذا التقلب، يتجه المهندسون بشكل متزايد إلى نظم تحقق الطاقة ذات التسارع المتغير (FDs) على محركات القاذورات المكشوفة.

الالتزام والامتثال التنظيمي

ولا يؤدي إدماج الطاقة المتجددة في نظام تحقق سريع إلى إلغاء الحاجة إلى السماح البيئي؛ بل يضيف في كثير من الأحيان طبقات جديدة من الموافقة؛ ولا يزال يتعين الحصول على تصاريح نوعية الهواء للمولدات الاحتياطية (إذا ما احتفظت بها لأغراض الاستخدام في حالات الطوارئ) وقد يتطلب تركيب صفائف شمسية أو توربينات للرياح تصاريح بناء، وتصاريح كهربائية، وربما استعراضها في إطار الترتيبات المحلية المتعلقة بالتقسيم إلى مناطق، غير أن ولايات عديدة قد قامت بتبسيط عمليات الحصول على فوائد تتعلق بالطاقة المتجددة.

التطبيقات العالمية الحقيقية ودراسات الحالات الإفرادية

SVE SAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA

وكان الموقع من بين أكثر الأمثلة توثيقاً على الطاقة المتجددة التي تعمل في محطة محطة طيران بحرية سابقة في كاليفورنيا، وكان يحتوي على تلوث واسع النطاق بالهيدروكربون في منطقة الزهرية، وتم تركيب صفيفة من الطاقة الشمسية تبلغ مساحتها ٣٠ كيلوواط، مقترنة بنظام لتخزين البطاريات لتوليد الطاقة الكهربائية، وهي شبكة تبلغ ١٥ كيلوواط تعمل بأوكسيتر حراري، وقد تم تشغيل هذا النظام لمدة تزيد على ثلاث سنوات على صفيفة الطاقة الشمسية وحدها، مما أدى إلى إزالة الاد ال ٠٠٠ ٢٠٠ كيلوواط.

إصلاح الرياح - المطهرة في البيئات الساحلية

المواقع الساحلية تستفيد من سلاسل كهربية ثابتة على الشاطئ، مما يجعلها مرشحة قوية لمحطة SVE ذات طاقة الرياح، وقد استخدم موقع في ماساتشوستس الساحلي تربة رياحية عمودية تبلغ 10 كيلوواط في ارتباط مع مجموعة من الفول السوداني تبلغ 20 كيلوواط لتوليد الطاقة في شبكة المياه الجوفية وحفر بخار التربة، وحققت التشكيلة الهجينة 100 في المائة من الطاقة المتجددة لأكثر من 95 في المائة من السنة.

Remote Site Diesel Displacement with Solar

وفي موقع مناجم نائية في الواجهة الاسترالية، كان الوقود الديزل يشحن مئات الكيلومترات لتوليد الطاقة بنظام SVE من أجل معالجة الانسكاب التاريخي للوقود، وقد أدت تكلفة الديزل، إلى جانب سوقيات النقل عبر الطرق غير المعبدة، إلى ارتفاع ميزانية التشغيل إلى حد بعيد، وقد برهن فريق مصمم وركب نظاماً حرارياً شمسياً يحتوي على 100 كيلو فولت.

The Business Case for Green Remediation

تحليل تكاليف دورة الحياة

وعند تقييم اقتصاديات الطاقة المتجددة بالنسبة لشبكة الطاقة المتجددة، من الضروري إجراء تحليل لتكاليف دورة الحياة يتجاوز مجرد انتكاسات، وفي حين أن التكلفة الرأسمالية الأولية لللوحات الشمسية، والأورام الريحية، والبطاريات يمكن أن تكون كبيرة، فإن تكاليف التشغيل هي أدنى من تكاليف الكهرباء أو الديزل.

الالتزام بولايات الشركات والتنظيم

شركات ذات التزامات الاستدامة العامة تُبقي على نحو متزايد سلاسل الإمداد وبرامج الإصلاح البيئي بنفس المعايير العالية التي تُطبق على عملياتها، معدات إعادة المعالجة بالطاقة المتجددة تدعم بشكل مباشر النطاق 1 (الديزل) و الهدف الثاني (الكهرباء الضئيلة) لخفض الانبعاثات، بالنسبة للشركات التي تبلغ في إطار أطر مثل مبادرة الإبلاغ العالمية أو مجلس معايير المحاسبة المستدامة، هذه التخفيضات هي مقاييس ملموسة وقابلة للتحقق من صحة البيانات المالية.

الاستنتاج: المسار نحو المعالجة الصافية - صفر

ولم يعد استخدام الطاقة المتجددة في نظم استخراج بخار التربة يمثل نهجا تجريبيا متينا؛ فهو استراتيجية مثبتة وفعالة من حيث التكلفة ومسؤولة بيئيا لإدارة المواقع الملوثة، كما أن التقدم في كفاءة الطاقة الشمسية، وتكنولوجيا تخزين البطاريات، ونظم الرصد من بعد قد أزال العديد من الحواجز التقنية التي كانت تحد من الاعتماد، ونظرا لأن تكلفة الطاقة المتجددة لا تزال تتراجع، ولأن الضغط على خفض انبعاثات غازات الدفيئة في فترات مكثفة، فإن صناعة التنظيف من الناحية البيئية.

To learn more about the technical aspects of renewable-powered SVE, review case studies from the EPA' RE-Powering America' and the Department of Defense's ]ESTCP program. Industry guidance from the Sustainable Remediation Forum