17 مه 2024-© shutterstock/Einstock
با بحران آب و هوای فعلی، آلودگی و از دست دادن تنوع زیستی، یک اقتصاد زیستی جدید ضروری است. بیوگاز دارای پتانسیل حیاتی برای راه حل های پایدار است.
در حال حاضر حدود 10 درصد انرژی جهان از انرژی زیستی تامین می شود. بیوگاز، به طور خاص، یک منبع انرژی بالقوه بسیار پایدار است زیرا از طریق تجزیه مواد زائد (کود، مواد غذایی و غیره) با باکتریهای طبیعی ایجاد میشود.
پروفسور مانوئل پورکار دانشگاه والنسیا در مورد مسائل پیش روی تولید بیوگاز و راه حل های پروژه خود بحث می کند:
فوریت گذار به سمت پایداری غیرقابل انکار است. اجرای استراتژیهای مؤثر و رویکردهای متناسب، یک انتقال آرام با مزایای دوگانه را برای محیط زیست و اقتصاد نوید میدهد. شهرنشینی همچنان باعث افزایش تقاضای انرژی می شود که با روند مهاجرت از روستا به شهر تشدید می شود. پیش بینی های UUNN (2018) نشان می دهد که تا سال 2050، 68 درصد از جمعیت جهان در مناطق شهری زندگی خواهند کرد. این افزایش گسترده در شهرنشینان و افزایش مورد انتظار جمعیت جهان در دهههای آینده، چالشهای کنونی تولید و مدیریت زباله را تشدید خواهد کرد. اگر زباله ها به درستی دفع نشوند، خطرات قابل توجهی برای محیط زیست و سلامت عمومی ایجاد می کنند. با این حال، در میان این چالشها یک فرصت نهفته است – بیوگاز، در صورت برنامهریزی و مدیریت استراتژیک، به طور بالقوه میتواند به افزایش تقاضای انرژی و تشدید بحران مدیریت زباله رسیدگی کند و هر دو موضوع را به یک فرصت درآمد تبدیل کند.
در خط مقدم ابتکارات انرژی پایدار، هضم بی هوازی (AD) مواد آلی قرار دارد، یک فناوری قوی که قادر به سنتز بیوگاز از منابع مختلف زباله آلی، از فاضلاب از تصفیه آب گرفته تا دوغاب حیوانی یا زبالههای زیستی است. هدف اصلی AD تولید متان است، یک منبع انرژی تجدید پذیر که می تواند برق، گرما یا سوخت خودرو تولید کند. بیوگاز مخلوطی از متان CH4، 55 تا 70 درصد حجم کل، دی اکسید کربن CO2، 30 تا 40 درصد و آثاری از گازهای دیگر است. علیرغم وضعیت اتحادیه اروپا به عنوان بزرگترین تولیدکننده بیومتان در جهان در سال 2018، با تولید 2.28 میلیارد متر مکعب، ناشناخته های زیادی از نقطه نظر مهندسی وجود دارد. فرآیندهای میکروبی زیربنایی که تولید متان را تحریک میکنند، مات باقی میمانند و همچنان یک “جعبه سیاه” در نظر گرفته میشوند که در معرض درجه بالایی از تنوع قرار دارند. بنابراین، این فرآیند صنعتی فرصت هایی را برای بهبود در بهینه سازی سیستماتیک عملکرد، کیفیت، سرعت و استحکام ارائه می دهد.
یک اقدام تحقیقاتی و نوآوری بلندپروازانه 48 ماهه که آماده است انقلابی در تولید بیوگاز اروپا ایجاد کند. MICRO4BIOGAS با ادغام استفاده از کنسرسیومهای میکروبی که به طور طبیعی در هاضمهای بیهوازی زندگی میکنند و نمونههای مصنوعی با قابلیتهای بهبودیافته برای اولین بار، قصد دارد پایهای برای یک کیت کاربرپسند برای تقویت زیستی تولید بیوگاز ایجاد کند فعالیتها در TRL3 با هدف TRL از پنج به شش. به عبارت دیگر، هدف نهایی پروژه توسعه دانشی است که امکان کنترل کامل عوامل کلیدی میکروبی و تلقیح سویههای انتخابی را در صورت نیاز فراهم میکند. این پروژه، همسو با استراتژی اقتصاد زیستی اتحادیه اروپا و قرارداد سبز اروپا، به اهداف توسعه پایدار SDG7: انرژی مقرون به صرفه و پاک؛ SDG13: اقدام اقلیمی کمک میکند و در جهت گردش، بهرهوری منابع و پایداری در سراسر کشورهای اروپایی کار میکند.
MICRO4BIOGAS کنسرسیوم متنوعی متشکل از پنج دانشگاه تحقیقاتی پیشرو، هفت شرکت کوچک و متوسط، یک شرکت بزرگ، یک سازمان غیرانتفاعی، مقامات شهرداری و شرکای شش کشور اروپایی را گرد هم می آورد. استفاده از تخصص در جنبه های میکروبیولوژیکی و بیوشیمیایی هاضم های بی هوازی، از جمله استفاده از تکنیک های جدید کشت و کار با داده های omic، تجهیزات مورد نیاز برای تولید بیوگاز در مقیاس کوچک، پیامدهای اکولوژیکی، اجتماعی و اقتصادی این فناوری و انتقال آن. برای نهادهای سیاسی، پویایی بازار، و ارتباطات علمی، این تلاش مشترک با هدف توسعه یک استراتژی جدید افزایش زیستی است. این استراتژی بر اساس کنسرسیوم های میکروبی طبیعی و مصنوعی، مبنای توسعه محصولات بیوتکنولوژی برای افزایش بازده و کیفیت بیوگاز تولیدی از طریق انتخاب کنسرسیوم های میکروبی بر اساس کارایی، سرعت و استحکام آنها خواهد بود. این رویکرد جامع به طور مستقیم به چشمانداز انرژیهای تجدیدپذیر اروپا کمک میکند، اصول اقتصاد دایرهای را از طریق ارزشگذاری ضایعات ترویج میکند، و از مزایای اقتصادی و اکولوژیکی تأسیسات تولید بیوگاز حمایت میکند. این پروژه انتظار دارد تأثیر مثبت و عمیقی بر سیاستگذاران و ذینفعان، کمک به رشد بسیار مورد نیاز این سوخت تجدیدپذیرایجاد کند.
