استخراج انرژی پاک از پسماند غذایی
ترجمه: عبدالله مصطفایی
چندی پیش در مقاله «علاقهمندی شرکتهای گاز به استحصال گاز از فضولات» روزنامه «شرق» مورخ 12/4/1399 بیان شد كه وضعیت استخراج و بهرهبرداری از گاز طبیعی در بسیاری از كشورهای پیشرفته در حال تعویض ریل است، به این معنی كه شركتهای فعال در این حوزه به جای افزودن به تولید گاز طبیعی، یا مشغول جلوگیری از اتلاف این گاز در مسیر تولید و توزیع شدهاند یا سراغ تولید گاز طبیعی تجدیدپذیر رفتهاند چون آینده این صنعت را در آن میبینند. در چنین سناریوهایی استفاده از انواع مواد آلی در هاضمهای بیهوازی اهمیت فراوانی پیدا خواهد كرد و دولتها ترغیب خواهند شد تا از تمام پتانسیلهای خود بهره لازم را ببرند و برای این هدف قوانین و مقررات جدید تصویب کنند.
بهتازگی كالیفرنیا آماده میشود تا بزرگترین برنامه کشور برای جلوگیری از ریختن پسماندهای مواد غذایی به محلهای دفن زباله را به عنوان راهی برای کاهش انتشار گازهای گلخانهای و نیز تولید انرژی پاک اجرا کند. این قانون که از ژانویه اجرائی میشود، شهرداریهای سراسر این ایالت را ملزم میکند تا ضایعات غذایی را برای استفاده بالقوه آن در تولید گاز طبیعی تجدیدپذیر (RNG) و تولید برق جمعآوری کنند. این قانون متان را هدف قرار داده است كه یک گاز قوی در گرمایش جهانی است و از تجزیه مواد آلی مانند ضایعات مواد غذایی در سطل زباله ایجاد میشود. انتظار میرود با این نوع مدیریت جدید درخصوص دورریزهای غذایی، تا سال 2030 از انتشار 14 میلیون تن دیاكسید كربن در طول عمر تجزیه زبالهها جلوگیری شود. مقامات ایالتی میگویند که این معادل خروج سالانه سه میلیون وسیله نقلیه از جادههاست. «یانیو شرسون»، مدیر عملیاتی در شركت Anaergia است که این شركت زبالههای مواد غذایی را به کمپوست و گاز طبیعی تجدیدپذیر تبدیل میکند. او گفته است: «این یک تغییر اساسی است. این یک نمایش عالی برای صنعت و جهان است، چون آنها متوجه میشوند كه ما میتوانیم با
بزرگترین تولیدکننده متان، یعنی پسماندهای آلی که به محلهای دفن زباله میروند، مقابله کنیم».
قانون خوب، قانون خوبتر
البته این قانون کالیفرنیا اولین قانون در این کشور نیست. اما به گفته کارشناسان، این بزرگترین قانون در نوع خود است و در صورت موفقیت میتواند تأثیر زیادی داشته باشد زیرا این ایالت 40 میلیون جمعیت دارد. به گفته سازمان بازیافت و بازیابی منابع کالیفرنیا، معروف به CalRecycle، ضایعات مواد غذایی نیمی از مواد موجود در محلهای دفن زباله گلدناستیت را تشکیل میدهند. قابل ذكر است كه نیویورک اخیرا حکم مشابهی را برای الزام مدیریت بر این زبالهها تصویب کرده و شهر نیویورک چندین سال است که چنین حکمی را اجرا کرده است. «نیل ادگار» که مدیر اجرائی یک گروه تجاری به نام ائتلاف کمپوست کالیفرنیاست، خاطرنشان میکند كه ایالت ورمونت به تغییر مدیریت زبالههای غذایی خود نیاز دارد، درحالیکه کانکتیکات، ماساچوست و نیوجرسی در حال تصویب یا توسعه قوانین مشابه هستند. به گفته مدافعان، انتظار میرود اجرای الزامی این موضوع در کالیفرنیا در سایر ایالتها نیز اقدامی را موجب شود كمااینكه اورگان و واشنگتن درحالحاضر به دنبال استفاده از این قانون بهعنوان الگویی برای اقدام سراسری هستند. کاهش انتشار گاز متان موضوع بسیار مهمی است زیرا این گاز در
یک دوره 20ساله 84 برابر قویتر از دیاکسید کربن است. هدف قانون جدید کاهش 75درصدی میزان زبالههای ورودی به محلهای دفن زباله کالیفرنیاست. یک قانون در سال 1989، دولتهای محلی و سازمانهای منطقهای مدیریت زباله را ملزم میکرد که تا سال 2000 حدود 50 درصد از حجم این زبالهها بكاهند. قانون جدید ناشی از اقدامی است که در سال 2016 به نام S.B.1383 معروف شد. این قانون با ایجاد زیرساختهای جدید مانند واحدهای تولیدی برای تبدیل ضایعات غذایی به کمپوست مورد استفاده برای کشاورزی یا تولید گاز طبیعی تجدیدپذیر، تمهیدات گستردهای برای جمعآوری ضایعات غذایی در سراسر ایالت ایجاد کرد. «شرسون» از Anaergia معتقد است كه تأسیسات گلدناستیت هنوز به حدود 160 كارخانه دیگر نیاز دارد. البته در یک برگه اطلاعات دولتی تعداد کارخانه جدید بین 80 تا 90 مورد ذكر شده است. لازم به ذكر نیست كه همهگیری كرونا برخی از کارها را به تأخیر انداخت. «ادگار» از گروه تجاری کمپوست میگوید كه یك مشکل تخممرغ و مرغ نیز وجود دارد. او متذكر میشود که برای دریافت وام بانکی برای ساخت یک تأسیسات، توسعهدهندگان باید نشان دهند که درآمدی دارند. اکنون با توجه به
اینکه دولتهای محلی موظف شدهاند ضایعات مواد غذایی را از محلهای دفن زباله دور نگه دارند، این توسعهدهندگان میتوانند نشان دهند که چگونه درآمد دارند. با این حال، درمورد امکان ساخت این تعداد کارخانههای بازیافت پسماندهای غذایی مورد نیاز، تردید وجود دارد. «کن الکس»، مدیر پروژه اقلیم در مرکز قانون، انرژی و محیط زیست دانشکده حقوق برکلی است و میگوید: «مردم عاشق تأسیسات کمپوست نیستند. آنها حاوی مواد ضایعاتی هستند و گاهی اوقات بو نیز میدهند. آنها محل تردد کامیونهای زیادی خواهند بود. بنابراین استقرار آنها در بسیاری از مکانها، اغلب دشوار خواهد بود». او میافزاید: «اینکه بتوانیم به آن تعداد از تأسیسات بازیافت برسیم، برای من بعید به نظر میرسد». ضمنا «الکس» اشاره میکند كه همچنین این نگرانی وجود دارد که تبدیل ضایعات مواد غذایی به گاز طبیعی میتواند به رنگینپوستان و افرادی که درآمد کمتری دارند و ممکن است در نزدیکی پالایشگاههای نفت زندگی کنند، آسیب برساند. گاز طبیعی تجدیدپذیر میتواند پالایشگاهها را فعال نگه دارد، حتی اگر دولت قصد داشته باشد مصرف نفت را کاهش دهد. او گفت که پالایشگاهها همچنین قادرند پلاستیک و
مواد شیمیایی بر پایه متان تولید کنند. «الکس» معتقد است که شما به طور قابل تصوری عمر برخی از پالایشگاهها را افزایش میدهید.
حركت موجیوار
تأسیسات جدید مورد نیاز هم شامل نیروگاههای هضم بیهوازی است که متان را به انرژی تبدیل میکند و هم كارخانجاتی است که زبالههای غذایی را به کمپوست تبدیل میکنند. هزینه تمام این زیرساختها بالغ بر چهار تا هفت میلیارد دلار برآورد شده است. «شرسون» میگوید که اكثر این تأسیسات جدید احتمالا واحدهای هضم بیهوازی خواهند بود زیرا آنها بهتر میتوانند ضایعات مواد غذایی را مدیریت کنند. کارخانههای کمپوست راحتتر میتوانند زبالههای حیاط و باغچه را پردازش کنند. «ادگار» از گروه تجاری کمپوست نیز میگوید: «درحالحاضر تعداد کمی از واحدهای هضم بیهوازی در تأسیسات گلدناستیت وجود دارد. این قانون بازیافت مواد غذایی شامل زبالههای مسکونی و تجاری میشود. هدف این قانون نیز کاهش گرسنگی است. سوپرمارکتها و سایر شرکتهایی که با مقادیر زیادی غذا سروکار دارند، موظفاند 20 درصد مواد غذایی قابل خوردن اما استفادهنشده خود را به سازمانهایی که به افراد نیازمند کمک میکنند، اهدا کنند. در همین راستا سازمان CalRecycle گفته است که دولتهای محلی میتوانند زمان بیشتری برای اجرای برنامههای خود بدون مواجهه با اقدامات اجرائی داشته باشند.
علاوهبراین، یک فرایند معافیت برای مناطق روستایی، کمجمعیت و مناطق مرتفع وجود دارد. قانون کالیفرنیا به دولتهای محلی دو راه برای پیروی از این دستور ارائه میدهد. یک گزینه این است که به ساکنان یک سطل زباله سبزرنگ بدهند تا آن را با پوست موز، پرتقال و آووکادو و سایر ضایعات غذایی پر کنند. قلمههای حیاط و برگهای مرده هم درون این سطل میرود. ضمنا شهرها همچنین میتوانند برای سپردن جداسازی پسماندها توسط یک شرکت نیز هزینه کنند. «شرسون» میگوید شركت Anaergia، بهعنوان یك تولیدكننده کمپوست و گاز طبیعی تجدیدپذیر، یک کارخانه در شهر لسآنجلس را اداره میکند که زبالهها را با ماشینهایی که آنها را فشرده كردهاند وارد سایت جداسازی میكند. این سیستم مواد آلی را از آنها جدا کرده و سپس به متان تبدیل میكند تا نهایتا گاز طبیعی تولید شود. میتوان از این گاز برای سوخت کامیونهایی که زبالهها را جمعآوری میکنند یا برای تولید برق استفاده کرد. این سازمان میگوید که CalRecycle، بهعنوان مجری قانون بر «کمک به انطباق و پیگیری اجرای قانون برای مجرمان فاحش» تمرکز خواهد داشت. این سازمان ضمنا متذكر شده است که تقریبا نیمی از تمام
دولتهای محلی در این ایالت گفتهاند که برنامههای جمعآوری زبالههای غذایی را تا اول ژانویه اجرا خواهند کرد. CalRecycle گفته است که از سال 2024، دولتهای محلی میتوانند مشتریان مسکونی و تجاری که قانون را رعایت نكنند، هدف مجازات قرار دهند. «لنس کلاگ»، سخنگوی این سازمان در ایمیلی گفته است: «زمانی که الزامات خدمات اجباری جمعآوری زبالههای آلی برای همه کالیفرنیاییها اعمال شود، علاوه بر اجرای کامل برنامههای غذایی مازاد، انتظار داریم به هدف سال 2025 برسیم. در انتها باید مجددا متذكر شد كه این برنامه بزرگترین تلاش کشور برای کاهش انتشار متان از مواد غذایی فاسد در محلهای دفن زباله خواهد بود».
یك جوالدوز به خودمان
در كشور ما نیز پتانسیلهای فراوانی برای تولید بیوگاز یا به نوعی گاز طبیعی تجدیدپذیر (RNG) وجود دارد كه به دلیل فراوانی منابع گازی و سوخت فسیلی چندان به آنها توجه نشده است، ولی در شرایط جدید كشور كه در زمانهای متعددی از سال با كمبود گاز و برق مواجه هستیم لازم است كه با نگاه جدیدی به این منبع و حامل انرژی بنگریم. نكته دیگر آن است كه با توجه به دارابودن مناطق كشاورزی و روستایی به مواد اولیه مورد نیاز برای تولید بیوگاز، با فعالکردن این فرایند میتوان اقتصاد كشاورزی را به اقتصاد سوخت گره زد.
ScientificAmerican, Jan. 2022
چندی پیش در مقاله «علاقهمندی شرکتهای گاز به استحصال گاز از فضولات» روزنامه «شرق» مورخ 12/4/1399 بیان شد كه وضعیت استخراج و بهرهبرداری از گاز طبیعی در بسیاری از كشورهای پیشرفته در حال تعویض ریل است، به این معنی كه شركتهای فعال در این حوزه به جای افزودن به تولید گاز طبیعی، یا مشغول جلوگیری از اتلاف این گاز در مسیر تولید و توزیع شدهاند یا سراغ تولید گاز طبیعی تجدیدپذیر رفتهاند چون آینده این صنعت را در آن میبینند. در چنین سناریوهایی استفاده از انواع مواد آلی در هاضمهای بیهوازی اهمیت فراوانی پیدا خواهد كرد و دولتها ترغیب خواهند شد تا از تمام پتانسیلهای خود بهره لازم را ببرند و برای این هدف قوانین و مقررات جدید تصویب کنند.
بهتازگی كالیفرنیا آماده میشود تا بزرگترین برنامه کشور برای جلوگیری از ریختن پسماندهای مواد غذایی به محلهای دفن زباله را به عنوان راهی برای کاهش انتشار گازهای گلخانهای و نیز تولید انرژی پاک اجرا کند. این قانون که از ژانویه اجرائی میشود، شهرداریهای سراسر این ایالت را ملزم میکند تا ضایعات غذایی را برای استفاده بالقوه آن در تولید گاز طبیعی تجدیدپذیر (RNG) و تولید برق جمعآوری کنند. این قانون متان را هدف قرار داده است كه یک گاز قوی در گرمایش جهانی است و از تجزیه مواد آلی مانند ضایعات مواد غذایی در سطل زباله ایجاد میشود. انتظار میرود با این نوع مدیریت جدید درخصوص دورریزهای غذایی، تا سال 2030 از انتشار 14 میلیون تن دیاكسید كربن در طول عمر تجزیه زبالهها جلوگیری شود. مقامات ایالتی میگویند که این معادل خروج سالانه سه میلیون وسیله نقلیه از جادههاست. «یانیو شرسون»، مدیر عملیاتی در شركت Anaergia است که این شركت زبالههای مواد غذایی را به کمپوست و گاز طبیعی تجدیدپذیر تبدیل میکند. او گفته است: «این یک تغییر اساسی است. این یک نمایش عالی برای صنعت و جهان است، چون آنها متوجه میشوند كه ما میتوانیم با
بزرگترین تولیدکننده متان، یعنی پسماندهای آلی که به محلهای دفن زباله میروند، مقابله کنیم».
قانون خوب، قانون خوبتر
البته این قانون کالیفرنیا اولین قانون در این کشور نیست. اما به گفته کارشناسان، این بزرگترین قانون در نوع خود است و در صورت موفقیت میتواند تأثیر زیادی داشته باشد زیرا این ایالت 40 میلیون جمعیت دارد. به گفته سازمان بازیافت و بازیابی منابع کالیفرنیا، معروف به CalRecycle، ضایعات مواد غذایی نیمی از مواد موجود در محلهای دفن زباله گلدناستیت را تشکیل میدهند. قابل ذكر است كه نیویورک اخیرا حکم مشابهی را برای الزام مدیریت بر این زبالهها تصویب کرده و شهر نیویورک چندین سال است که چنین حکمی را اجرا کرده است. «نیل ادگار» که مدیر اجرائی یک گروه تجاری به نام ائتلاف کمپوست کالیفرنیاست، خاطرنشان میکند كه ایالت ورمونت به تغییر مدیریت زبالههای غذایی خود نیاز دارد، درحالیکه کانکتیکات، ماساچوست و نیوجرسی در حال تصویب یا توسعه قوانین مشابه هستند. به گفته مدافعان، انتظار میرود اجرای الزامی این موضوع در کالیفرنیا در سایر ایالتها نیز اقدامی را موجب شود كمااینكه اورگان و واشنگتن درحالحاضر به دنبال استفاده از این قانون بهعنوان الگویی برای اقدام سراسری هستند. کاهش انتشار گاز متان موضوع بسیار مهمی است زیرا این گاز در
یک دوره 20ساله 84 برابر قویتر از دیاکسید کربن است. هدف قانون جدید کاهش 75درصدی میزان زبالههای ورودی به محلهای دفن زباله کالیفرنیاست. یک قانون در سال 1989، دولتهای محلی و سازمانهای منطقهای مدیریت زباله را ملزم میکرد که تا سال 2000 حدود 50 درصد از حجم این زبالهها بكاهند. قانون جدید ناشی از اقدامی است که در سال 2016 به نام S.B.1383 معروف شد. این قانون با ایجاد زیرساختهای جدید مانند واحدهای تولیدی برای تبدیل ضایعات غذایی به کمپوست مورد استفاده برای کشاورزی یا تولید گاز طبیعی تجدیدپذیر، تمهیدات گستردهای برای جمعآوری ضایعات غذایی در سراسر ایالت ایجاد کرد. «شرسون» از Anaergia معتقد است كه تأسیسات گلدناستیت هنوز به حدود 160 كارخانه دیگر نیاز دارد. البته در یک برگه اطلاعات دولتی تعداد کارخانه جدید بین 80 تا 90 مورد ذكر شده است. لازم به ذكر نیست كه همهگیری كرونا برخی از کارها را به تأخیر انداخت. «ادگار» از گروه تجاری کمپوست میگوید كه یك مشکل تخممرغ و مرغ نیز وجود دارد. او متذكر میشود که برای دریافت وام بانکی برای ساخت یک تأسیسات، توسعهدهندگان باید نشان دهند که درآمدی دارند. اکنون با توجه به
اینکه دولتهای محلی موظف شدهاند ضایعات مواد غذایی را از محلهای دفن زباله دور نگه دارند، این توسعهدهندگان میتوانند نشان دهند که چگونه درآمد دارند. با این حال، درمورد امکان ساخت این تعداد کارخانههای بازیافت پسماندهای غذایی مورد نیاز، تردید وجود دارد. «کن الکس»، مدیر پروژه اقلیم در مرکز قانون، انرژی و محیط زیست دانشکده حقوق برکلی است و میگوید: «مردم عاشق تأسیسات کمپوست نیستند. آنها حاوی مواد ضایعاتی هستند و گاهی اوقات بو نیز میدهند. آنها محل تردد کامیونهای زیادی خواهند بود. بنابراین استقرار آنها در بسیاری از مکانها، اغلب دشوار خواهد بود». او میافزاید: «اینکه بتوانیم به آن تعداد از تأسیسات بازیافت برسیم، برای من بعید به نظر میرسد». ضمنا «الکس» اشاره میکند كه همچنین این نگرانی وجود دارد که تبدیل ضایعات مواد غذایی به گاز طبیعی میتواند به رنگینپوستان و افرادی که درآمد کمتری دارند و ممکن است در نزدیکی پالایشگاههای نفت زندگی کنند، آسیب برساند. گاز طبیعی تجدیدپذیر میتواند پالایشگاهها را فعال نگه دارد، حتی اگر دولت قصد داشته باشد مصرف نفت را کاهش دهد. او گفت که پالایشگاهها همچنین قادرند پلاستیک و
مواد شیمیایی بر پایه متان تولید کنند. «الکس» معتقد است که شما به طور قابل تصوری عمر برخی از پالایشگاهها را افزایش میدهید.
حركت موجیوار
تأسیسات جدید مورد نیاز هم شامل نیروگاههای هضم بیهوازی است که متان را به انرژی تبدیل میکند و هم كارخانجاتی است که زبالههای غذایی را به کمپوست تبدیل میکنند. هزینه تمام این زیرساختها بالغ بر چهار تا هفت میلیارد دلار برآورد شده است. «شرسون» میگوید که اكثر این تأسیسات جدید احتمالا واحدهای هضم بیهوازی خواهند بود زیرا آنها بهتر میتوانند ضایعات مواد غذایی را مدیریت کنند. کارخانههای کمپوست راحتتر میتوانند زبالههای حیاط و باغچه را پردازش کنند. «ادگار» از گروه تجاری کمپوست نیز میگوید: «درحالحاضر تعداد کمی از واحدهای هضم بیهوازی در تأسیسات گلدناستیت وجود دارد. این قانون بازیافت مواد غذایی شامل زبالههای مسکونی و تجاری میشود. هدف این قانون نیز کاهش گرسنگی است. سوپرمارکتها و سایر شرکتهایی که با مقادیر زیادی غذا سروکار دارند، موظفاند 20 درصد مواد غذایی قابل خوردن اما استفادهنشده خود را به سازمانهایی که به افراد نیازمند کمک میکنند، اهدا کنند. در همین راستا سازمان CalRecycle گفته است که دولتهای محلی میتوانند زمان بیشتری برای اجرای برنامههای خود بدون مواجهه با اقدامات اجرائی داشته باشند.
علاوهبراین، یک فرایند معافیت برای مناطق روستایی، کمجمعیت و مناطق مرتفع وجود دارد. قانون کالیفرنیا به دولتهای محلی دو راه برای پیروی از این دستور ارائه میدهد. یک گزینه این است که به ساکنان یک سطل زباله سبزرنگ بدهند تا آن را با پوست موز، پرتقال و آووکادو و سایر ضایعات غذایی پر کنند. قلمههای حیاط و برگهای مرده هم درون این سطل میرود. ضمنا شهرها همچنین میتوانند برای سپردن جداسازی پسماندها توسط یک شرکت نیز هزینه کنند. «شرسون» میگوید شركت Anaergia، بهعنوان یك تولیدكننده کمپوست و گاز طبیعی تجدیدپذیر، یک کارخانه در شهر لسآنجلس را اداره میکند که زبالهها را با ماشینهایی که آنها را فشرده كردهاند وارد سایت جداسازی میكند. این سیستم مواد آلی را از آنها جدا کرده و سپس به متان تبدیل میكند تا نهایتا گاز طبیعی تولید شود. میتوان از این گاز برای سوخت کامیونهایی که زبالهها را جمعآوری میکنند یا برای تولید برق استفاده کرد. این سازمان میگوید که CalRecycle، بهعنوان مجری قانون بر «کمک به انطباق و پیگیری اجرای قانون برای مجرمان فاحش» تمرکز خواهد داشت. این سازمان ضمنا متذكر شده است که تقریبا نیمی از تمام
دولتهای محلی در این ایالت گفتهاند که برنامههای جمعآوری زبالههای غذایی را تا اول ژانویه اجرا خواهند کرد. CalRecycle گفته است که از سال 2024، دولتهای محلی میتوانند مشتریان مسکونی و تجاری که قانون را رعایت نكنند، هدف مجازات قرار دهند. «لنس کلاگ»، سخنگوی این سازمان در ایمیلی گفته است: «زمانی که الزامات خدمات اجباری جمعآوری زبالههای آلی برای همه کالیفرنیاییها اعمال شود، علاوه بر اجرای کامل برنامههای غذایی مازاد، انتظار داریم به هدف سال 2025 برسیم. در انتها باید مجددا متذكر شد كه این برنامه بزرگترین تلاش کشور برای کاهش انتشار متان از مواد غذایی فاسد در محلهای دفن زباله خواهد بود».
یك جوالدوز به خودمان
در كشور ما نیز پتانسیلهای فراوانی برای تولید بیوگاز یا به نوعی گاز طبیعی تجدیدپذیر (RNG) وجود دارد كه به دلیل فراوانی منابع گازی و سوخت فسیلی چندان به آنها توجه نشده است، ولی در شرایط جدید كشور كه در زمانهای متعددی از سال با كمبود گاز و برق مواجه هستیم لازم است كه با نگاه جدیدی به این منبع و حامل انرژی بنگریم. نكته دیگر آن است كه با توجه به دارابودن مناطق كشاورزی و روستایی به مواد اولیه مورد نیاز برای تولید بیوگاز، با فعالکردن این فرایند میتوان اقتصاد كشاورزی را به اقتصاد سوخت گره زد.
ScientificAmerican, Jan. 2022