بخشی از مقاله
چکیده
این مقاله به جنبه هایی از توسعه و بهره برداری از زیست توده به عنوان یک منبع بیوانرژی در جهان و ایران میپردازد. از آنجا که زیست توده به عنوان منبعی تجدید پذیر و سازگار با محیط زیست محسوب می شود از این حیث اهمیت زیادی پیدا میکند. شاخه های انرژی زیست توده و عوامل تاثیر گذار بر دسترس پذیری این انرژی بررسی و آنالیز شده و میزان بهره گیری از این انرژی در جهان و کشور های اروپایی مختصرا معرفی میشود. با توجه به این بخش عظیمی از مناطق ایران روستایی بوده تاثیر مهمی که زیست توده به عنوان یک منبع غنی انرژی در این مناطق خواهد داشت بررسی و و فناوری و سازوکار لازم برای تبدیل انرژی در این مناطق مختصرا معرفی خواهد شد. امروزه ثابت شده است که زیست توده منبع پاک و تجدید پذیری از انرژی در اختیار میگذارد که میتواند باعث پیشرفت اقتصادی و کاهش آلایندگی شود. همچنین بسیاری از شاخصه های این انرژی، آن را در ردیف اهداف توسعه ی هزاره قرار میدهد. نهایتا به توسعه این انرژی در ایران پرداخته میشود از آن جهت که تولید و بهره گیری از انرژی های پاک و تجدید پذیر موضوعی مهم است که در برنامه توسعه نیز به آن اشاره شده است.
واژههای کلیدی: زیست توده، بیو سوخت، بیو الکتریسیته، اثرات محیطی، انرژی روستایی، منابع تجدیدپذیر، شاخصهای پایداری
-1 مقدمه
مواد ارگانیک، خصوصا سلولزی متشکل از بافت های چوبی، قابلیت تجدید پذیری یا تکرار پذیری دارند. این مواد که شامل درختان، چوب و پسماند های چوب، پسماند های کشاورزی و محصولات غذایی، فیبر های گیاهی، گیاهان آبی، پسماند های
جانوران، بخشی از زباله های صنعتی، پسماند های کاغذ موجود در زباله های شهری هستند، همگی به عنوان زیست توده شناخته می شوند(.(ABA2005
عبارت "محصول زیستی" به هر گونه محصول صنعتی یا تجاری (خوراکی یا منشعب از آن) که از مواد بیولوژیکی، کشاورزی (گیاهی، حیوانی یا دریایی) و یا جنگل ها به دست آمده باشد اطلاق می شود. زیست توده عبارت است از اجزا قابل تجزیه زیستی از محصولات، پسماندها و زائدات کشاورزی(شامل موادگیاهی و دامی)، جنگلها و صنایع وابسته و همچنین زائدات صنعتی و شهری قابل تجزیه . در شیمی، حمل و نقل و همچنین در بحث تولید انرژی، زیست توده راهکار های زیادی در مدیریت مصرف و نگهداری انرژی ارائه میکند(.(Bauen A., Woods J., Hailes R., 2004
با توجه به بالا رفتن جمعیت و به طبع آن، افزایش میزان مصرف انرژی و از طرفی دیگر افزایش قیمت سوخت های فسیلی و کاهش این منابع و همچنین تاثیرات مخرب سوخت های فسیلی نظیر گاز های گلخانه ای بر جو زمین، زیست توده به عنوان منبعی مهم جهت تامین انرژی در دنیا مطرح میشود. از این رو در دهه های اخیر، زیست توده و سایر انرژی های تجدیدپذیر موضوع بسیاری از مقالات و کنفرانس های بوده است نظیر:
• کنفرانس سازمان ملل در سال 1981 در خصوص انرژی های نو و تجدید پذیر (NRSE)
• کنفرانس سازمان ملل در خصوص محیط زیست و توسعه، دستور کار شماره 21، با محور نقش زیست توده
• بیانیه هزاره سازمان ملل
• کنفرانس بین المللی ژوئن 2004 در شهر بن آلمان
از کنفرانس کیوتو سال 1997، تمایل شدیدی جهت استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر و جایگزین های سوخت های فسیلی که میتوانند تاثیر چشمگیری جهت کاهش تولید گاز های گلخانه ای داشته باشند، مطرح شده است. این موضوع انرژی زیست توده را با توجه به سازگاری با محیط زیست، بیشتر کانون توجه کشور های در حال توسعه قرار میدهد. به روشنی مشخص است که انرژی زیست توده چیزی به جز انرژی خورشیدی نیست که طی فرآیند فوتوسنتز در گیاهان ذخیره میشود. انرژی زیست توده به طور کلی به سه بخس اصلی تقسیم میشود: -1 پسماند ها و زباله ها -2 محصولات انرژی -3 پوشش گیاهی
همانطور که در شکل (1) نشان داده شده است به طور سنتی، زیست توده از 3 منبع تامین میشود، چوب، زباله و سوخت های الکلی.
شکل (1) منابع تولید زیست توده
کشور های صنعتی بالغ بر 1500 میلیون هکتار اراضی کشاورزی و جنگلی دارند که از این میان 460 میلیون هکتار زمین های محصولات خوراکی هستند. برای به دست آوردن 15 درصد هدف تولید انرژی از پسماند، باید سالیانه 1/25 میلیون هکتار از زمین های کشاورزی و خوراکی به انرژی تبدیل شود(.(BMU 2005
در ایالت متحده، اراضی جنگلی با بیش از 49 درصد بزرگترین منبع تولید انرژی زیست توده محسوب میشوند. پس از آن زباله های شهری با 24 درصد ،پسماندهای زمین با 14 درصد و پسماند های جانوران با 11 درصد مهمترین منابع تامین انرژی زیست توده محسوب میشوند.
نتیجتا، انرژی زیست توده سازگاری با محیط زیست، تجدید پذیری و قابلیت جایگزینی سریع منابع انرژی موجود بر روی کره زمین را داراست. طبق مقایسه، سوخت های فسیلی نظیر گاز و ذغال سنگ، میلیونها سال نیاز دارند تا تولید و قابل استفاده شوند. در حالی که زیست توده به راحتی قابل تولید و جمع آوری، بهره برداری و جایگزینی می باشد. به هر روی، تولید انرژی از زیست توده به دیرینه باز میگردد، زمانی که انسان های اولیه برای تولید گرما و نور، چوب را میسوزاندند.
بهره برداری از زیست توده در مناطق روستایی هم سبب ایجاد شغل در آن مناطق شده و هم نیاز به صرف هزینه جهت انتقال انرژی به این مناطق را کاهش میدهد.
-2 سهم زیست توده به عنوان یک انرژی تجدیدپذیر
انرژی یکی از اساسیترین نیازهای بشر بوده و تمایل و نحوه بکارگیری آن توسط جوامع مختلف به عنوان مهمترین شاخصه رشد اقتصادی کشورها و جوامع است. به نظر میرسد در نبود منابع انرژی سنتی، استفاده بیرویه از انرژی زیست توده تنها راه حل جهت تامین منابع انرژی باشد. جدول (1) ظرفیت موجود برای زیست توده را در نواحی مختلف جهان نشان میدهد.
جدول (1) ظرفیت و میزان مصرف حال حاضر انرژی زیست توده در نواحی مختلف
ظرفیت زیست توده آمریکای آمریکای آسیا آفریقا اروپا خاور میانه فدراسیون جهان
شمالی لاتین روسیه
زیست توده ناشی 12/8 5/9 7/7 5/4 4/0 0/4 5/4 41/6
از چوب
محصولات انرژی 4/1 12/1 1/1 13/9 2/6 0/0 3/6 37/4
ظرفیت (EJ/Year) 19/9 21/5 21/4 21/4 8/9 0/7 10/0 103/8
در حال مصرف 3/1 2/6 23/2 8/3 2/6 0/0 0/5 39/7
(EJ/Year)
درصد ظرفیت 16 12 108 39 29 7 5 38
مصرفی(%)
در (Leible and Kälber,2005:253-261) نشان داده شده است که تا کنون سه مرحله آزمایشات علمی در مقوله بیو انرژی صورت گرفته است:
• اولین مرحله همزمان با بحران روغن در سال 1973 شروع شد.
• دومین مرحله در ابتدای دهه 1980 میلادی آغاز شد و در مورد چگونگی کاهش تولیدات مازاد محصولات کشاورزی و افزایش محصولات انرژی بحث میکرد.
• مرحله سوم که در اواخر دهه 1980 میلادی آغاز شده و تا الان ادامه دارد تلاشهای بسیاری در جهت کاهش تغییرات آب و هوایی داشته است.
استفاده از زیست توده به منظور تولید انرژی، پیامدهای مثبت زیست محیطی داشته و پتانسیل مناسب و زیادی در بخش انرژی-های تجدید پذیر ایجاد میکند. به خصوص هنگامی که تبدیل انرژی به حاملهای انرژی مدرن مانند برق و سوخت گازی صورت میگیرد.
زیست توده در شکلهای متنوعی موجود بوده و معمولا از دو منظر طبقهبندی میشود. از نظر منبع تولید که به گیاهان و حیوانات تقسیم میشود و از نظر حالت که به دو دسته گاز و جامد تقسیم میشود. زیست توده را میتوان هم بصورت مستقیم تولید کرد و هم آنرا به سوختهای میانی جامد، مایع و گاز به منظور تولید گرما و برق تبدیل کرد.
تمامی مواد آلی (ارگانیک) ظرفیت تبدیل شدن به حالتهای مفید انرژی را دارند. سه راه برای استفاده از منابع زیست توده وجود دارد :(Bauen A.,
