زیست توده (biomass) جایگزین سوخت‌های فسیلی

بهمن خداپناه

0
79

ناظر اقتصاد: شوک نفتی دهه ۱۹۷۰ به عنوان یک نقطه گسست، لزوم توجه به منابع جایگزین مانند زیست توده (biomass) را بیش از پیش برای سیاست‌گذاران انرژی درکشورهای صنعتی مطرح نموده است.

با گذشت زمان و در اثر رشد جوامع و پیچیده‌تر شدن صنعت و تکنولوژی، نیاز بشر به منابع انرژی شدت یافته و کشف و بهره‌برداری وسیع از سوخت‌های فسیلی را ناگزیر نمود. با این حال، انفجار جمعیت، ارتقا سطح زندگی و رفاه انسان‌ها و آسیب و تهدیدات روز افزونی که استفاده بی‌رویه از سوخت فسیلی به طبیعت و محیط زیست وارد می‌کند، ادامه این روند را غیرممکن ساخته است.

بدین ترتیب، بشر با نگاهی به خورشید، باد، امواج دریا و سایر منابع طبیعی پایان ناپذیر (زیست توده)، در پی کاهش وابستگی خود به سوخت‌های فسیلی است. گزارش حاضر به بررسی جایگاه و بازار انرژی‌ تجدید پذیر خواهد پرداخت.

زیست توده (Biomass) چیست؟

زیست توده یا بیومس یک منبع تجدیدپذیر انرژی است که از مواد زیستی به دست می‌آید. به‌طورکلی، ضایعات کشاورزی، باغداری، صنایع غذایی، جنگل‌ها، فضولات دامی، فاضلاب‌های شهری و صنعتی و سایر پسماندهای آلی و صنعتی می‌توانند به عنوان زیست توده مورد استفاده قرار گیرند. در واقع، زیست توده‌ها شامل تمامی زباله‌های زیستی قابل سوزاندن می‌شود، البته به جز سوخت‌های فسیلی (نفت، گاز و زغال سنگ) که طی فرایندهای زمین‌شناسی تغییر شکل یافته‌اند.

در واقع، به دلیل اینکه کربن موجود در سوخت‌های فسیلی از چرخه زیستی طبیعت خارج شده‌است و سوزاندن آن‌ها تعادل دی‌اکسید کربن موجود در جو را برهم می‌زند، عنوان زیست‌توده به آن‌ها اطلاق نمی‌شود.

تولید انرژی از زیست توده

روش‌های بسیاری وجود دارد که به واسطه آن‌ها مواد اولیه (مواد خام که باید تبدیل به فرآورده صنعتی شود به ویژه مواد نفتی لازم در صنایع پتروشیمی و بنزین سازی) می‌توانند به منابع تجدید پذیر انرژی تبدیل شده و به عنوان یکی از منابع درآمدی کشورها از طریق صادرات غیرنفتی محسوب شوند.

زیست توده جایگزین سوخت‌های فسیلی

دامنه گسترده‌ای از ضایعات و باقی مانده محصولات می‌توانند به صورت مستقیم و به عنوان سوخت مورد نیاز سرمایش، گرمایش و تولید الکتریسیته مورد استفاده قرار گیرند. همچنین از آن‌ها می‌توان به جای سوخت پتروشیمی به عنوان سوخت مورد نیاز برای حمل و نقل ( به ویژه وسائطی که گاز سوز هستند) استفاده کرد. لازم به ذکر است که بسیاری از فناوری‌های مربوط به انرژی‌های زیستی (bioenergy) در حال حاضر به خوبی عملیاتی شده و به مرحله تجاری سازی رسیده‌اند.

در سال‌های اخیر، مسائل زیست محیطی محلی و جهانی، افزایش تقاضا و امنیت انرژی همچنان در حال افزایش است (در زمینه تولید و استفاده از انرژی زیستی). با این وجود، در برخی از کشورها قیمت پایین سوخت فسیلی در طی سال‌های گذشته منجر به کم اهمیت بودن سرمایه‌گذاری بر روی منابع تجدید پذیر انرژی مانند زیست توده‌ها شده است. نمودار زیر نشان دهنده سهم زیست توده در مصرف نهایی انرژی می‌باشد

زیست توده جایگزین سوخت‌های فسیلی
نمودار ۱: سهم زیست توده در مصرف نهایی انرژی

بازار زیست توده

بر اساس آخرین آمار در دسترس، در سال ۲۰۱۶ بازار انرژی زیستی حدود ۶ درصد افزایش داشته است، رهبر تولید برق از زیست توده‌ها در سال ۲۰۱۶ ایالات متحده بوده است (۶۸ میلیون مگاوات بر ساعت) و پس از آن نیز کشورهای چین با ۵۴ میلیون مگاوات، آلمان با ۵۲ میلیون مگاوات ساعت، برزیل با ۵۱ میلیون مگاوات ساعت، ژاپن با ۳۸ میلیون مگاوات ساعت و هند و بریتانیا با ۳۰ میلیون مگاوات ساعت قرار دارند.

گرچه ایالات متحده بزرگترین تولید کننده برق از منابع زیست توده است، تولید این کشور در سال ۲۰۱۶ حدود ۲ % کاهش داشته است.

وضعیت تولید و مصرف زیست توده در مناطق جغرافیایی

در اروپا رشد تولید برق از زیست توده و زیست گاز به رشد خود ادامه داده است. در آلمان، به عنوان بزرگترین تولید کننده الکتریسیته از زیست توده در اروپا ظرفیت کل تولید قدرت زیستی ۲ درصد افزایش داشته است. بیش از ۵۰ درصد از ظرفیت نیروگاه‌های نصب شده برق در آلمان تجدیدپذیر است و با وجود پیشرفتی که این کشور تاکنون در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر داشته، قصد دارد تا سال ۲۰۳۰، ظرفیت نیروگاهی تجدیدپذیر خود را به بیش از ۶۵ درصد افزایش دهد.

حال حاضر ۳۰ درصد ظرفیت نیروگاهی نصب شده در اسپانیا نیز انرژی‌های تجدیدپذیر است و تا سال ۲۰۵۰ این عدد به ۱۰۰ درصد می‌رسد، علاوه بر این در شیلی نیز تا سال ۲۰۵۰، ظرفیت نیروگاه‌های نصب شده تجدیدپذیر به ۷۰ درصد خواهد رسید.

در رابطه با وضعیت کشورهای آسیایی بایستی گفت که در حال حاضر، دو درصد از ظرفیت نیروگاه‌های نصب شده در مالزی را نیروگاه‌های تجدیدپذیر تشکیل می‌دهند و قرار است تا سال ۲۰۳۰ ظرفیت این نیروگاه‌ها به ۲۰ درصد برسد.

زیست توده جایگزین سوخت‌های فسیلی
نمودار ۲: روند تولید زیست توده در مناطق مختلف جغرافیایی

سرمایه‌گذاری در زیست توده

با وجود اینکه سرمایه‌گذاری جهانی در ظرفیت‌های جدید برق و سوخت تجدیدپذیر، تقریبا دو برابر سوخت-های فسیلی بوده، اما سرمایه‌گذاری (در سال ۲۰۱۶) در احداث سیستم‌های تجدیدپذیر جدید ۲۳ درصد نسبت به سال ۲۰۱۵ کمتر بود.

در میان کشورهای دارای بازار نوظهور و در حال توسعه، سرمایه‌گذاری در انرژی تجدید پذیر( زیست توده) با ۳۰ درصد کاهش به ۱۲۵ میلیارد دلار رسیده است. سطح پایین سرمایه‌گذاری‌ها در ۲۰۱۶ تا حد زیادی به دلیل کاهش حجم سرمایه‌گذاری در بازارهای چین و ژاپن و دیگر اقتصادهای نوظهور و به ویژه هند و آفریقای جنوبی بوده.

چین همچنان بیشترین سطح سرمایه‌گذاری را داراست (۳۲ درصد از کل تامین مالی انرژی تجدید پذیر در جهان، به غیر از پروژه‌های برق آبی بزرگ‌تر از ۵۰ مگاوات). اما پس از اینکه در سال ۲۰۱۵ بالاترین رکود در میزان سرمایه‌گذاری در تجدیدپذیرها به ثبت رسید، بخشی از سرمایه‌گذاری‌ها در سال ۲۰۱۶ بهبود شبکه و اصلاح بازار برق به منظور استفاده بهتر از منابع موجود انرژی تجدیدپذیر معطوف شد.

در ژانویه ۲۰۱۷، دولت چین اعلام کرد تا سال ۲۰۲۰ مقدار ۳۶۰ میلیارد دلار جهت تقویت جایگاه خود به عنوان پیشتاز در زمینه سرمایه‌گذاری انرژی تجدید پذیر صرف خواهد کرد.

زیست توده جایگزین سوخت‌های فسیلی
نمودار ۳: سرمایه‌گذای جدید جهانی در برق و زیست توده، کشورهای توسعه یافته، نوظهور و در حال توسعه

در گذار به انرژی تجدید پذیر، بخش انرژی مصرف شده برای گرمایش و بسیار عقب‌تر از لوازم الکترونیک و روشنایی است. در سال ۲۰۱۶، انرژی مصرف شده برای گرمایش بیش از نصف کل مصرف نهایی انرژی در دنیا را به خود اختصاص داد که ۲۵ درصد آن از تجدید پذیرها تامین شد.

بیش از دو سوم سهم تجدیدپذیرها مربوط به زیست توده است که غالبا در کشورهای در حال توسعه به منظور پخت و پز و گرمایش استفاده می‌شود. اما این سوخت تجدید پذیر اغلب به طور ناپایدار به دست می‌آید و در صورت سوختن ناکارآمد، بسیار آلاینده و آسیب رسان است. به طوری که بیش از ۴ میلیون نفر به دلیل بیماری‌های ناشی از آلودگی ایجاد شده بر اثر پخت و پز با سوخت‌های جامد خود را از دست می‌دهند. گرمای تامین شده از راه منابع نوین انرژی تجدید پذیر عموما (۵۶ درصد) برای مقاصد صنعتی استفاده می‌شود.

جمع‌بندی

در این گزارش به بررسی بازار و روند استفاده از زیست توده به جای سوخت‌های فسیلی پرداخته شد. استفاده از زیست توده بعنوان یک منبع انرژی نه تنها بدلایل اقتصادی بلکه به دلیل توسعه زیست محیطی نیز جذاب است و از طرفی آنرا عامل تسریع در رسیدن به توسعه پایدار می‌دانند.

سیستم‌هایی که زیست توده را به انرژی قابل مصرف تبدیل می‌کنند، می‌توانند در ظرفیت‌های کوچک به صورت ماژول و ظرفیت‌های متوسط و بالا بکار روند. صنایع کشاورزی و جنگلداری از ذخایر اصلی زیست توده هستند که فرصت‌های اساسی را برای توسعه اقتصادی مناطق روستایی و دورافتاده فراهم می‌کند. میزان نشر مواد آلاینده ناشی از احتراق زیست توده، معمولاً کمتر از سوخت‌های فسیلی است.

استفاده و بهره‌برداری تجاری از زیست توده می‌تواند مشکلات مربوط به انهدام ضایعات و زباله در سایر صنایع از جمله جنگلداری و تولیدات چوب، فرآوری مواد غذایی و بخصوص ضایعات جامد شهری در مراکز شهری را حذف و یا کاهش دهد.

رفع مشکلات زیست محیطی حاصل از رهاسازی منابع زیست توده در طبیعت (آلودگی آب، خاک، هوا و بو و …)؛ کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای بویژه متان در جو؛ امکان تولید انرژی در محل مصرف(کاهش تلفات شبکه)؛ امکان تحویل انرژی پاک به شکل جامد، مایع و گاز؛ امکان تحویل انرژی به فرم برق، حرارت و سوخت خودروها و یا خوراک واحدهای پتروشیمی و ایجاد ارزش افزوده و اشتغال مولد قابل توجه از جمله مواردی است که ضرورت تغییر رویکرد کشور از سوخت فسیلی به زیست توده را نمایان می‌سازد.

نظر بدهید