النفايات مصدر «نظيف» للطاقة

على رغم الإنشغال الواسع ب «الربيع العربي» والأزمة المتدحرجة للإقتصاد العالمي والتبدّل في موازين القوى عالمياً والمشاريع العملاقة في الطاقة مثل خط «نابوكو» و«ساوث ستريم» و «ديزرتيك» وغيرها، تبقى أذهان نشطاء البيئة متيقظة لإقتراب موعد «كوب 17» المقرر إنعقاده أواخر العام الجاري في مدينة «دوربان» بجنوب إفريقيا.
يعلم القاصي والداني أنها الفرصة الأخيرة عملياً للتوصّل إلى إتفاق بديل من «بروتوكول كيوتو» الذي يلفظ أنفاسه رسمياً في العام المقبل. لا تملك الدول الكبرى، وهي الملوث الأكبر للكوكب، سوى ورقة شبه يتيمة راهناً هي «بطاقات الكربون» التي تثير أشد الجدالات سخونة في شأن أهدافها وفعاليتها في حماية الغلاف الجوي. غير بعيد من هذه الأجواء القاتمة، تستمر جهود العلماء في البحث عن مصادر نظيفة للطاقة تصلح أن تكون بديلاً للوقود الإحفوري مثل النفط والغاز والفحم الحجري وصخور الزيت وغيرها.
النفايات تساهم في الإنقاذ
منذ سنوات، تتوجه أفكار العلماء للإستفادة من النفايات في توليد الطاقة. والمعلوم أن هنالك طريقتين تقليديتين لحرق النفايات. تتضمن أحداهما حرق الفضلات العضوية مع الفحم، وتستكمل بنظام لمعالجة الغازات وتنظيفها. وتتمثل الآخرى في حرق النفايات من دون إضافة مواد أخرى. ثمة طرق آخرى أكثر تطوراً، مثل حرق النفايات تحت شروط معينة، كأن تكون توفير كمية مناسبة من الأوكسجين في عملية الحرق، ما يؤدي إلى خفض ضررها على البيئة. ومن المهم تذكّر أن حرق النفايات يتضمن تحويل مواد عضوية إلى مواد كيماوية، إضافة إلى إنبعاث غازات مضرة بالبيئة، وتراكم بعض المواد الصلبة كالرماد. وفي المقابل، يعطي الإحترق كميات وافرة من الطاقة. وتتضمن الطرق الحديثة في حرق النفايات أساليب مثل «الفرن الدوار» و «الفرن ذو الفرش» و»الفرش المائع» وغيرها.
ويعتبر الفرن الدوّار الاسطواني الشكل من أفضل طرق الحرق، لأنه يصلح لحرق معظم أنواع النفايات بعكس الطرق الأخرى التي تقتصر على مواد معينة. «إن الاحتراق عبارة عن مجموعة عمليات تحدث في السطح الخارجي للمادة، ثم تمتد إلى دواخلها»، وفق تصريح نسبه أحد مواقع الانترنت أخيراً الى البروفسور ديتر شتاينبريشت، مدير «معهد الطاقة والبيئة» في جامعة «روستوك» الألمانية. وأضاف شتاينبريشت: «كلما كان السطح الخارجي للمادة أكبر كلما كان التفاعل أسرع، لذا يجب توافر دعم تقني يتلاءم مع حجم النفايات المطلوب حرقها».
في المقابل، تحتاج طريقة «الفرن الدوّار» إلى عمليات تحضير أولية، مثل تقطيع المواد الصلبة، وتحويل المواد السائلة إلى بخار. بعدها، تُدخل هذه المواد إلى الفرن لتسهيل عملية الاحتراق. ويلعب الأوكسجين دوراً مهماً في تلك العملية أيضاً.
وتتطلب لاستفادة من الطاقة الحرارية الناجمة عن تلك العمليات، توافر مجموعة كبيرة من التجهيزات المناسبة.
من المستطاع النظر إلى تجربة ألمانيا في هذا المجال، مع تذكّر أنها بلد يعتمد بقوة على طاقة الشمس، إضافة إلى قرارها الحاسم بالإستغناء عن الطاقة الذريّة. المعلوم أيضاً أن ثمانينات القرن الماضي شهدت انتشار مفاهيم غير دقيقة في البلاد عن حرق النفايات بمختلف أنواعها، انطلاقاً من اعتبارها عملية ملوّثة وتولّد غازات سامة. وشاعت ممارسة قوامها التخلّص من النفايات عبر طمرها، وبقي ذلك سائداً إلى فترة قريبة. ومنذ عام 2005، انطلق توجّه في ألمانيا ينادي بعدم طمر المواد العضوية، ويدعو لحرقها واستيلاد الطاقة منها.
«يدفع المواطن الألماني حالياً ضرائب لمحطات توليد الطاقة الحرارية التي تحرق النفايات... هذا أمر مهم بالنسبة لهذه المحطات من ناحية المردود» على حد تعبير شتاينبريشت.
محطات ساخنة
ثمة فوارق كبيرة بين محطات الطاقة التقليدية وتلك التي تحرق النفايات. إذ يحتاج النوع الأول الى الوقود الإحفوري في صورة مستمرة، فيما تعتمد الثانية على ما يتخلص منه الناس باستمرار على هيئة نفايات، خصوصاً أن الأنواع الحديثة منها تستطيع التعامل مع النفايات في أنواعها المختلفة.
ولاحظ شتاينبريشت أيضاً أنه «يجب الانتباه إلى عدم بلوغ درجة حرارة عالية كي لا تتآكل أجزاء المحطة نفسها». ويؤدي التآكل إلى تدني درجة الحرارة لتصل الى ما يتراوح بين 350 – 400 درجة مئوية، ما يسبب إنخفاضاً في الضغط الداخلي للمحطة، مترافقاً مع تدني كمية الطاقة المستخرجة منها. وتجدر الاشارة الى أن نسب انبعاث غازات التلوث في محطات حرق النفايات هي خفيضة تماماً. يتجسّد العدو الأساسي لعملية حرق النفايات في المواد البلاستيكية لكونها المصدر الأساسي للكلور الذي يؤدي إلى تآكل المحطة.
وأخيراً، توصل بعض العلماء الألمان إلى طريقة لحرق البلاستيك، من خلال ما يُسمى «التيارات الإعصارية» التي تتخذ شكل دوامات من الهواء. وتتميز هذه الطريقة بتلائمها مع البيئة، كما تعطي كميات وفيرة من الطاقة.
ولا بد من ملاحظة أن الحصول على نواتج احتراق مستقرة، يفرض توفير كميات ثابتة من البلاستيك. ويعتبر هذا الأمر من أسباب معارضة شركات الصناعة في ألمانيا لهذه الطريقة، وفق ما تردّده مواقع نشطاء البيئة في تلك البلاد.