بخشی از مقاله
چکیده
استفاده از انرژیهاي پاك و تجدیدپذیر عدم تجدیدپذیري انرژیهاي فسیلی رایج و مشکلات زیست محیطی ناشی از آنها امروزه به عنوان یک ضرورت مطرح است. یکی از انرژیهاي تجدیدپذیر که قابل تولید از مواد زاید جامد و مایع حاصل از زندگی انسان می باشد، گاز زیستی یا بیوگاز می باشد. با توجه به سادگی فرایند تولید این گاز و در دسترس بود مواد اولیه آن و ارزش افزوده محصولات جنبی فرایند، توسعه استفاده از بیوگاز خصوصا در مناطق روستایی ایران می تواند یکی ار راهبردهاي برنامه ریزي انرژي تلقی گردد. برنامه ریزي در هر زمینه اي از جمله انرژي نباید محدود به امروز و آینده نزدیک و کوتاه مدت باشد . بلکه باید افق درازمدت و راهبردي نیز ترسیم گردد. با این دیدگاه، در این تحقیق با استفاده از نظرات کارشناسان حوزه انرژي، نقاط قوت، نقاط ضعف، فرصتها و تهدیدهاي مربوط به تولید و استفاده بیوگاز به صورت متمرکز در مقیاس روستا براي مناطق روستایی ایران - با تکیه و تاکید بر روستاهاي اسفراین - ، به عنوان مقدمه اي براي برنامه ریزي راهبردي این سیستم، شناسایی و استخراج گردیده است.
کلمات کلیدي: بیوگاز، مناطق روستایی، برنامه ریزي راهبردي، تحلیل SWOT
.1 مقدمه
توسعه صنایع مختلف و ارتقاي استانداردهاي زندگی باعث مصرف روزافزون انرژي به عنوان موتور محرك توسعه گردیده است. عمده انرژي مورد استفاده در دنیا تا کنون از نوع انرژیهاي فسیلی بوده است. انرژیهاي فسیلی یک موهبت خدادادي است که طی میلیونها سال توسط فرایندهاي زمین شناختی شکل گرفته است و متاسفانه ضمن اینکه به میزان محدودي در اختیار بشر قرار گرفته است، تجدید تولید آنها نیز محتاج میلیونها سال است که با مقیاس زندگی بشر هیچگونه سازگاري ندارد . علاوه بر این استفاده از انرژي هاي فسیلی باعث انتشار بیش از اندازه گازهاي گلخانه اي گردیده و گرمایش جهانی و مشکلات زیست محیطی متعدد ناشی از آن چالشی است که تمام کره زمین را با خود درگیر کرده است - سیلور ، . - 2011 بنابراین مدتی است که بشر به فکر استفاده از انرژیهاي پاك و تجدیدپذیر افتاده است تا ضمن حفظ کره زمین، نسلهاي آینده را نیز از موهبت زندگی سالم بر روي آن محروم ننماید.
یکی از انرژیهاي تجدیدپذیر که قابل تولید از مواد زائد جامد و مایع حاصل از زندگی انسان می باشد، گاز زیستی یا بیوگاز می باشد . بیوگاز یکی از محصولات فرایند هضم بیهوازي مواد آلی کربنی است که قسمت عمده آن را گاز قابل اشتعال متان تشکیل می دهد. هضم بیهوازي یک فرایند بیوشیمیایی است که طی آن توسط باکتري هاي بیهوازي در چند مرحله مولکولهاي آلی بزرگ هیدروکربنی به گازي که عمدتا حاوي متان است تبدیل می شود - دوبلین و استینهاسر، . - 2011 با توجه به سادگی فرایند تولید این گاز و در دسترس بود مواد اولیه آن و ارزش افزوده محصولات جنبی فرایند، توسعه استفاده از بیوگاز خصوصا در مناطق روستایی ایران می تواند یکی ار راهبردهاي برنامه ریزي انرژي با هدف حفظ منابع طبیعی و انرژیهاي تجدیدناپذیر براي نسلهاي آینده از یک طرف و حفاظت از محیط زیست از سوي دیگر تلقی گردد.
ضمن اینکه با توسعه این فناوري ساده در مناطق روستایی، بهبود در زندگی و اقتصاد نیز یکی از نتایج اجتناب ناپذیر آن خواهد بود. با توجه به اینکه بیوگاز و فرایند تولید آن، از مدتها پیش شناخته شده و مورد استفاده بوده است، تحقیقات نیز در ارتباط با آن بسیار صورت گرفته است. طبیعتا این تحقیقات از نظرگاه هاي مختلف صورت گرفته است. یکی از این جنبه هاي پرداختن به بیوگاز، جنبه برنامه ریزي براي انرژي است. از دیدگاه برنامه ریزي و خصوصا برنامه ریزي راهبردي و شناخت شرایط موجود و چشم انداز آینده بیوگاز به عنوان یکی از منابع انرژي تجدیدپذیر در سالهاي اخیر تحقیقات متعددي در نقاط مختلف جهان انجام شده است.
میزوك و زیمانسکا - - 2013، اجرا و توسعه ایستگاههاي بیوگاز کشاورزي را به عنوان یک شانس براي تحول کشاورزي در لهستان معرفی کرده اند. آنها با معرفی عوامل عمده داخلی و خارجی موثر بر توسعه این ایستگاهها، به توزیع مکانی و ظرفیت نصب و کارایی ایستگاههاي نصب شده بیوگاز و ساختار خوراك این ایستگاهها نیز پرداخته اند.
آرتور، بایدو و آنتوي - 2011 - ، به معرفی وضعیت انرژي در غنا و موقعیت تکنولوژي بیوگاز و استفاده از آن در غنا پرداخته اند. همچنین منافع بالقوه، چشم اندازها و چالش هاي این تکنولوژي را معرفی کرده اند.
پورونو و همکاران - 2013 - ، به تحلیل عوامل موثر غالب در استفاده از هاضم هاي تولید بیوگاز در روستاهاي فقیر به عنوان یک منبع انرژي جایگزین، پرداخته اند . آنها با مشارکت افراد روستایی در اندونزي دریافتند که خرد جمعی، روحیه قهرمانی، حمایتهاي مالی دولتی، سبز بود تکنولوژي و رهبري قوي غیررسمی، به عنوان پنج عامل موثر غالب عمل می کنند. راون و گرگرسن - 2007 - ، با مروري بر ایستگاههاي بیوگاز در دانمارك و موفقیتها و شکستهاي آنها، سه عامل را در وضعیت فعلی ایستگاههاي بیوگاز در دانمارك، مهم می دانند. اول اینکه دولت دانمارك از یک استراتژي از پایین به بالا را استفاده کرده و تعامل و یادگیري میان گروههاي مختلف اجتماعی را تحریک و تشویق می کند.
دوم اینکه، یک شبکه اجتماعی مخصوص و تحریک طولانی مدت توسعه مداوم و بدون وقفه ایستگاههاي بیوگاز را تا اواخر دهه 1990ممکن ساخته است. سومین عامل، شرایط خاص دانمارکیها مانند سیاستهاي CHP هاي غیرمتمرکز، وجود سیستمهاي گرمایش منطقه اي، مالیات انرژي در اواخر دهه 1980 و ترجیح کشاورزان به مشارکت در گروههاي اجتماعی کوچک است. شکست ایستگاههاي بیوگاز اخیرا به دلیل تغییر سیاستهاي انرژي و محیط زیست و کاهش زباله هاي آلی می باشد. اولوگاسا و همکاران - 2014 - ، به مرور مفهومی استفاده از بیوگاز براي تولید انرژي در نیجریه پرداخته اند . آنها به بررسی روش هاي جهانی تولید، غنی سازي، فشرده سازي و ذخیره سازي بیوگاز براي تولید انرژي و کاربرد بالقوه آن در برآوردن نیازهاي انرژي در کشورهاي در حال توسعه با تاکید بر نیجریه پرداخته اند .
بومی شدن تکنولوژي بیوگاز در نیجریه و اقبال برخی از مجتمعهاي دانشگاهی و موسسات و سازمانهاي غیر دولتی به طراحی و ساخت و استفاده از ایستگاههاي بیوگاز، نشان دهنده افزایش علاقه و در دسترس بودن تکنولوژي بیوگازمی باشد. تمرکز پژوهش این نویسندگان در جهت بهبود عملکرد، غنی سازي، فشرده سازي و ذخیره سازي بیوگاز براي استفاده در نیجریه است. بر مبناي یافته هاي کنونی، نتیجه گیري این نویسندگان حاکی از آن است که مزایاي اقتصادي براي استفاده از بیوگاز در کشورهاي در حال توسعه مانند نیجریه وجود دارد.
اپلاوسکا و همکاران 2014 - - ، با مرور روش شناسی محاسبه پتانسیل بیوگاز کشاروزي در یک سطح منطقه اي، یک روش سناریو سازي براي یک منطقه مورد مطالعه از استان لوبلین، در شرق لهستان را به کار برده اند. نتایج نشان داده است که روش شفاف ارائه شده می تواند توسط سیاست گذاران براي برنامه ریزي یکپارچه انرژیهاي تجدید پذیر دیگر نیز استفاده شود. چن و همکاران - - 2010، فرایند توسعه و وضعیت فعلی بیوگاز خانگی و به طور خاص، فرصتها و محدودیتهاي بیوگاز خانگی را در روستاهاي چین مورد بحث قرار داده اند. طبق این تحقیق فرصتهاي متعددي براي توسعه بیوگاز خانگی در چین وجود دارد که شامل مشکل مصرف انرژي در خانوارهاي روستایی، در دسترس بودن مواد اولیه تخمیري براي بیوگاز، یارانه هاي مالی ملی، مکانیزم هاي قانونی و بین المللی توسعه پاك می باشند. تحقیق درباره تخمیر سرد و تخمیر با نی توصیه شده و آموزش براي ارتقاي سطح مصرف کنندگان بیوگاز نیز الزامی دانسته شده است.
ورث و همکاران - 2013 - ، اثر سازمانهاي غیر رسمی بر توسعه و نحوه توزیع تکنولوژي بیوگاز را با توجه به وجود موسسات رسمی و غیررسمی و فرهنگ حرفه اي در اتریش را مورد بررسی قرار داده اند. فالد و اکلاند - 2014 - ، توسعه بیوگاز براي حمل و نقل شهري در لینکوپینگ سوئد را مورد مطالعه قرار دادهاند. با بررسی سه مرحله توسعه بیوگاز در ارتباط با حمل و نقل شهري طی سالهاي 1976 تا 2014 نتیجه گیري کرده اند که گرچه توسعه بیوگاز به طور قابل ملاحظه اي تحت تاثیر حمایتها و محدودیتهاي مالی می باشد ولی عمدتا بازیگران محلی- سازندگان سیستم ها- هستند که می توانند فرایندها را هدایت کرده توانایی تحمل و تجمیع منابع براي رسیدن به اهداف را دارند.
آگارانگسی و همکاران 2013 - - ، به ایجاد تکنولوژیهاي بیوگاز در مزارع و دامداري هاي تایلند و معرفی سیاستهاي دولت براي ارتقاي این تکنولوژي ها پرداخته اند. هدفی که دولت تایلند ترسیم کرده است، رسیدن به سهم 14 درصدي انرژیهاي تجدیدپذیر در سال 2022 است . تایلند ظرفیت تولید بیش از یک میلیارد متر مکعب بیوگاز در سال را دارد که تنها 36 درصد این ظرفیت در حال حاضر استفاده می شود. این تحقیق تکنولوژیهاي مورد استفاده در تایلند را مورد بررسی قرار داده و اثر سیاستهاي دولت بر گسترش این تکنولوژي را بر می شمرد.
راها و همکاران - 2014 - ، به تجزیه و تحلیل از پایین به بالاي برنامه ملی مدیریت کود و بیوگاز دولت هند، در آسام، در شمال شرق هند پرداخته اند. طبق این تحقیق، برنامه مذکور خروجی خدمات انرژي به اکثریت خانواده ها را افزایش داده، اگر چه سطح دانش و درك از فن آوري در میان کاربران محدود می باشد. بنابراین، آموزش خانوارها خصوصا زنان، در ارتباط با تعمیر و نگهداري از هاضمها، نحوه خوراك دهی مناسب هاضم ها و مزایاي زیست محیطی و بالقوه هضم، مورد نیاز است. بدي و همکاران - - 2014، با استفاده از داده هاي به دست آمده از رواندا به بررسی اثر مشارکت در یک برنامه بیوگاز را بر هزینه هاي مربوط به انرژي و مصرف سوخت هاي سنتی مورد مطالعه قرار داده اند. آنها شواهدي از کاهش قابل توجه در استفاده از هیزم و صرفه جویی بزرگ یافته اند. با این حال، جذابیت این برنامه با دوره طولانی بازگشت سرمایه و آهنگ آهسته آن می تواند مختل گردد.
چن و همکاران - - 2010، به پیشرفتها و چشم انداز تولید بیوگاز روستایی در چین پرداخته اند. طبق این تحقیق دو الگو براي بیوگاز در چین وجود دارد که یکی هضم خانواده- مقیاس است که ساده و کاربردي بوده و استفاده وسیعی در چین دارد و دیگري، ایستگاههاي متمرکز تولید بیوگاز می باشد. دولت چین سیاستها و برنامه هاي متعددي براي توسعه و ارتقاي استفاده ار بیوگاز اتخاذ کرده است. با این حال برخی از مشکلات مانند تکنولوژي تجهیزات پایین دستی و انگیزه ناکامل سیاسی، مانع کاربرد گسترده و ارتقاء آن شده است. با توسعه سریع اقتصاد و بهبود شرایط زندگی روستایی، انتظار می رود صنعت بیوگاز چین به سمت بزرگی مقیاس، صنعتی و تجاري شدن، پیش برود.
برودرمن و همکاران 2015 - - ، چشم انداز ایستگاههاي بیوگاز کشاورزي در اتریش را مورد بحث قرار دادند . آنها با استفاده از یک تحلیل یکپارچه SWOT-AHP به تعیین نقاط قوت، ضعف ها، فرصتها و تهدیدها و وزن دهی این عوامل بر مبناي قضاوت کارشناسی پرداخته و به این نتیجه دست یافتند عوامل اقتصادي در سه فاکتور از فاکتورهاي SWOT جنبه غالب دارد و این ایستگاهها در در شرایط اقتصادي مطلوب و در صورت مشارکت در اهداف تامین انرژي پایدار، موفق خواهند بود.
هر چند که با توجه به وجود منابع انرژي ارزان مانند گاز طبیعی در ایران، پرداختن عملی و جدي به بیوگاز فرصت ظهور و بروز چندانی نیافته است ولی با این حال در ایران نیز برخی تحقیقات در زمینه شناسایی پتانسیل هاي استفاده از بیوگاز استفاده شده است . فلاح نژاد و همکاران - 1395 - پتانسیل تولید بیوگاز و انرژي از منابع زیست توده در روستاهاي ایران با رویکرد تامین انرژي در محل مصرف و کاهش هزینه¬هاي حمل و نقل را مورد مطالعه قرار داده اند و در یافته اند که این عملیات با رویکرد تامین انرژي در محل مصرف و کاهش هزینه هاي حمل و نقل قابلیت اجرایی و صرفه اقتصادي داشته و از جمله راهکارهاي دستیابی به توسعه پایدار در سطح کشور و ملی میباشد.
امینیان و همکاران - 1392 - نیز به ارزیابی نیروي زیست توده و انرژي قابل استحصال آن در استان خراسان رضوي به عنوان یکی از قطب هاي مهم کشاورزي، دام و طیور ایران پرداختند. صادقی و همکاران - 1393 - با استفاده از روش تحلیل هزینه-فایده به ارزیابی اقتصادي تولید پراکندهی برق، هم از دیدگاه بخش خصوصی و هم از دیدگاه اجتماعی، در کنار ابعاد مختلفی از گاوداري هاي صنعتی ایران پرداخته اند. نتایج حاصل از هر دو تحلیل حاکی از صرفه هاي اقتصادي در تولید پراکنده ي برق از بیوگاز در همه ي ابعاد مختلف گاوداري هاي صنعتی در کشور است. قائمی و صادقی - 1393 - با روشی توصیفی تحلیلی، نیازهاي سوختی مردم روستایی کشور و امکان تأمین آن به وسیله بیوگاز حاصل از فضولات دامی را بررسی کردند و دریافتند که سرانه فضولات دامی قابل جمع آوري هر انسان روستایی آن قدر است که میتواند مصارف گاز طبیعی او را در سال بهطور کامل پاسخ دهد.
در این مقاله، نقاط قوت، نقاط ضعف، فرصتها و تهدیدهاي تولید و استفاده از بیوگاز در مناطق روستایی ایران - با تکیه و تاکید بر تولید و استفاده بیوگاز به صورت متمرکز در مقیاس روستا براي روستاهاي شهرستان اسفراین،خراسان شمالی، ایران - ، شناسایی شده است . قابل ذکر است که براي استفاده از بیوگاز در مناطق روستایی حداقل دو روش قابل طرح است که یکی تولید و استفاده پراکنده در مقیاس خانوار و دیگري تولید و استفاده به صورت متمرکز در مقیاس روستا می باشد؛ که در این مقاله روش دوم مدنظر می باشد..
