تقنية ابتكارية توفر الكهرباء النظيفة لسكان القرى

توصل فريق من الباحثين إلى تقنية ابتكارية توفر الكهرباء النظيفة ويمكن التعويل عليها في جهود إزالة الكربون من البلد الأعلى تعداداً للسكان في العالم عبر استعمال المصادر المتجددة ضمن جهود أوسع للوصول إلى الحياد الكربوني.

الانحلال الحراري تقنية ابتكارية توفر الكهرباء

وكشف باحثون النقاب عن استراتيجية جديدة لإدارة المخلفات من الممكن أن تساعد سكان المناطق الريفية في الهند على خفض معدلات التلوث الهوائي وتحسين صحة التربة وتوليد الكهرباء النظيفة وفق ما أظهرت نتائج دراسة نشرتها قاعدة بيانات ساينس دايركت (ScienceDirect) المعنية بنشر الأبحاث العلمية.

وأسفر تعاون دولي بين الخبراء الأكاديميين عن تحليل مفصل للكيفية التي يمكن بها أن تحول عملية الانحلال الحراري فضلات الكتلة الحيوية مثل قش الأرز والسماد والخشب إلى حل لمشكلات 3 شائعة.

والانحلال الحراري: هو نوع من إعادة التدوير الكيميائي الذي يحول ما تبقى من المواد العضوية المتبقية إلى الجزيئات المكونة لها وتعمل خاصية الانحلال الحراري عبر عزل النفايات داخل غرفة خالية من الأكسجين وتسخينها إلى أكثر من 400 درجة مئوية ما يَنتُج عنه مواد كيميائية نافعة.

وأوضح الباحثون الطريقة التي من الممكن أن تساعد بها 3 منتجات ناتجة عن عملية الانحلال الحراري الوقود الحيوي والغاز الاصطناعي وأسمدة الفحم الحيوي سكان القرى على أن يحيوا حياة صحية ونظيفة مع زيادة إنتاجيتهم الزراعية.

توفير الكهرباء النظيفة

بدأ المشروع بدراسة مسحية شملت قرابة 1200 أسرة ريفية تسكن ولاية أوديشا شرق الهند واستكشاف تجاربهم في الطهي وإمداد منازلهم بالكهرباء النظيفة والزراعة.

وأبدى ما يزيد على 80 بالمئة من الأسر التي شملها المسح رغبتهم في التحول من الطهي المنزلي بالفحم الذي يَنتُج عنه دخان كثيف إلى خيارات نظيفة كما برز الوصول إلى كهرباء الشبكة الموثوق بها أولوية لقرابة كل المشاركين في الدراسة.

وقال نحو 90 بالمئة إنهم ستكون لديهم رغبة في بيع المخلفات الزراعية لدعم الطاقة الحيوية.

نظام توليد الطاقة الثلاثي

وساعدت ردود الأسر المشاركة وتعليقاتهم فريق الباحثين على إعداد تصميم لما يُطلقون عليه أنظمة التوليد الثلاثة للطاقة الحيوية (Bioenergy Trigeneration systems) المشار إليه اختصاراً بـ”بيو تريغ” (BioTRIG)، نظام انحلال حراري على المستوى المجتمعي يجري تشغيله بمخلفات المزارعين التي يمكن أن تقدم فوائد كثيرة للمجتمعات الريفية التي تعيش تحت خط الفقر.

وسيساعد الغاز الاصطناعي والوقود الحيوي على تدفئة نظام الانحلال الحراري وتشغيله في الدورات المستقبلية مع استعمال فائض الكهرباء لتشغيل الأسر والشركات المحلية.

ويشير الغاز الاصطناعي إلى خليط الغازات الذي يحتوي على كميات مختلفة من أول أكسيد الكربون والهيدروجين.

ويمكن كذلك استعمال الوقود الحيوي منخفض الانبعاثات ليحل محل وقود الطهي القذر في المنازل ويمكن استعمال الفحم الحيوي لتخزين الكربون وتحسين خصوبة التربة.

تقنية ابتكارية توفر الكهرباء وتخفض الانبعاثات

وأثبتت عمليات المحاكاة الحاسوبية لمدى فاعلية نظام بيو تريغ في تطبيقات العالم الحقيقي أنه من الممكن أن يساعد في خفض انبعاثات غازات الدفيئة المسبب الرئيس لظاهرة الاحتباس الحراري من المجتمعات بنحو 350 كيلوغراماً من مكافئ ثاني أكسيد الكربون للفرد سنوياً.

وقال الباحث في كلية الهندسة بجامعة غلاسكو سيمنغ يو الذي يقود مشروع البحث: التلوث الهوائي الداخلي هو قضية خطيرة في المناطق الريفية في الهند إذ يؤثر الطهي بالوقود الأحفوري في المساكن منعدمة التهوية بطرق متفاوتة على صحة النساء والأطفال.

وتواجه تلك المجتمعات كذلك تدهوراً حاداً في الأراضي الصالحة للزراعة جراء الممارسات الزراعية غير المستدامة كما يبدو الوصول إلى الكهرباء النظيفة المستدامة تحدياً مستمراً.

وأضاف يو: نظام بيو تريغ لديه القدرة على المساعدة لمواجهة كل تلك المشكلات الخطيرة عبر استراتيجية ثلاثية لتحويل المخلفات غير المستعملة إلى 3 مصادر نافعة للطاقة الحيوية.

وأتم: حال طُبق في بلد بحجم الهند قد يكون لهذا النظام تأثير كبير في الانبعاثات المناخية والصحة العامة.

الدعم المالي

كما توصل الباحثون عبر نماذج معينة إلى أن نظام بيو تريغ لن يكون قادراً على دعم نفسه مالياً في المراحل الأولى نتيجة ارتفاع التكاليف الأولية.

وفي هذا الخصوص قال البروفيسور في كلية آدم سميث لإدارة الأعمال بجامعة غلاسكو والمؤلف المشارك للدراسة جيليان غوردون: “يمكن لنموذجين تجاريين دائريين جديدين أن يساعدا في تيسير التحول إلى اعتماد بيو تريغ على نطاق واسع.

وواصل غوردون: في أحد السيناريوهات يكون بمقدور شريك من القطاع الخاص أن يتيح التمويل الأولي لإنشاء وحدات الانحلال الحراري نظير حصوله على مزايا اجتماعية ما يُسهم في توفير فرص عمل عبر تدريب الفرق المحلية على تشغيل العملية.

وتابع: هناك بديل من الممكن أن يخفض التكاليف عبر مطالبة سكان القرى بالإسهام بالمواد المكونة لنفاياتهم مقابل حصولهم على الفحم والوقود الحيويين مجاناً وهو خيار يوفر عليهم الكثير من الأموال.

وأردف: يحدونا الأمل في أن تساعد تأثيرات المناخ والصحة والزراعة إلى جانب الإمكانات الاقتصادية التي تُظهرها الدراسة على جعل بيو تريغ مشروعاً تنظر إليه الحكومات والممولون والمنظمات غير الحكومية نظرة مختلفة لتقييم الفوائد التي يمكن أن يجلبها إلى نصف مليار شخص يعيشون في المناطق الريفية في الهند.