مهمترین مسئلهای که در قرن 21 بشریت با آن مواجه است مسئله انرژی و سوخت میباشد. زیرا از یک طرف تعداد صنایع مصرف کننده انرژی رو به افزایش است و از طرف دیگر سوختهای فسیلی (مهمترین انرژی مصرفی این صنایع) رو به اتمام میباشند. این در حالی است که هم اکنون آلودگیهایی که این سوختها ایجاد میکنند، موجب مشکلاتی در جهان گردیده است و اتحادیههای جهانی در حال تصویب قانونهایی مبنی بر حذف یا به حداقل رساندن مصرف این سوختها در دهههای آینده میباشند. بنابراین تمام کشورهای صنعتی، نیمه صنعتی و حتی اکثر کشورهای جهان سوم در تلاشاند تا برای جایگزین کردن این سوختها چارهای بیاندیشند و اتمام این منابع را به تأخیر اندازند (عدل و همکاران، 1379).
در جوامع کنونی وجود انرژی مستمر، پایدار و اقتصادی لازمه هرگونه توسعه و رشد اقتصادی میباشد. پس از انقلاب صنعتی، انرژی به تدریج به یکی از عوامل اصلی در تولید ملی و حرکت چرخهای اقتصادی کشورهای صنعتی و به دنبال آن، سایر کشورهای در حال توسعه تبدیل شده است (ثقفی، 1382). اقتصاد و تمدن کنونی تا حدی به انرژی وابسته است که تصور حتی لحظهای ادامه زندگی در عصر حاضر بدون انرژی امکان پذیر نیست. به طوریکه با اختلال و یا توقف در عرضهی آن، ماشین اقتصاد از کار خواهد افتاد. بنابراین تمامی کشورها در صدد هستند به هر نحو ممکن از انرژی مستمر و پایداری برخوردار باشند. از طرفی رشد اقتصادی و افزایش تقاضای انرژی در جهان سبب شده که قیمت نفت و گاز افزایش پیدا کرده و اتکا به این منابع برای تأمین انرژی کاهش یابد (تابنده، 1376).
منابع فسیلی مرسوم و تجدید ناپذیر تأثیر شگرفی بر امنیت انرژی دارند. این مسئله بسیاری از کشورهای جهان را واداشته است که به مسئله امنیت عرضه انرژی تمایل پیدا کرده و به تغییرات گستردهای در اقتصاد انرژی خود اهتمام تام ورزند. در این زمینه پیشرفتهای فناوری، نوید بخش راه حلهایی نو درباره تولید انرژی مورد نیاز بشر است. با شناسایی این روشهای جدید، گامی بلند در زمینه تغییر زیرساختهای تولید انرژی برداشته شده است (علیزاده، 1375). استفاده از ذخایر نامحدود انرژی تجدیدپذیر در این خصوص تأثیرات مهمی دارد. گستردگی و توزیع این عوامل در طبیعت باعث شده است که سیستمهای تولید انرژی به سمت سیستمهای محلی پیش رود؛ که انرژیهای نوین به خوبی می-توانند برای این منظور به کار گرفته شود. هم اکنون مسائلی مانند انرژی، محیط زیست، ازدیاد مواد زائد خطرناک، اتمام پذیری منابع فسیلی و رشد فزاینده مصرف انرژی از جمله مفاهیمی هستند که تحقیقات مختلفی را در جهان به خود اختصاص دادهاند. به واقع این مسائل روشن میکنند که دیگر نمیتوان به منابع موجود انرژی متکی بود (تابنده، 1376). در حقیقت، انجام تحقیقات گسترده در جهت دستیابی به منابع جدید و سالم که در چند دههی اخیر توسعه ویژهای پیدا کردهاند را میتوان بیانگر میزان اهمیت این نوع مفاهیم و علوم مرتبط به آنها دانست.
هم اکنون بیشتر کشورهای جهان برنامههای خود را طوری تنظیم کردهاند تا با بهینه کردن مصرف این منابع بر عمر منابع فسیلی خود بیفزایند و این در حالی است که با به کارگیری فناوری انرژیهای تجدید پذیر سعی دارند که میزانی از سهم مصرف منابع فسیلی را بر عهده این منابع بگذارند تا هم عمر منابع فسیلی را به تأخیر اندازند و هم جایگزینی برای آن یافته باشند (حیدری، 1365). مدارک بسیاری وجود دارد که تهای انرژی جهانی که استفاده کارآمد از سوختهای فسیلی و انرژی را ارتقاء میدهند، به لحاظ محیطی غیر مسئولانه هستند؛ زیرا آنها باعث فساد جدی محیطی در سطوح محلی، منطقهای و جهانی میگردند. مطالعات نشان دادهاند که با ادغام منابع انرژی تجدید پذیر و ترکیب انرژی کلی، هر یک از این تأثیرات محیطی منفی را میتوان کاهش داد، یا مانع آن شد (حیدری، 1365). باید اذعان داشت که در قرن 21 سوختهای فسیلی کم کم جای خود را به انرژیهای تجدید پذیر (انرژی خورشیدی، بادی، برق آبی، بیومس، زمینگرمائی و غیره) خواهند داد. در میان این انرژیها، بیوگاز حاصل از بیومس، از اهمیت ویژهای برخوردار است. در این میان، بیوگاز به علت سالم‌سازی محیط زیست، تولید انرژی و کود مرغوب و قابلیت ایجاد آن در جوار اجتماعات بشری از اهمیت و جایگاه ویژهای برخوردار است (الماسی، 1361). گرچه شناسایی بیوگاز در جهان سابقهای طولانی دارد، اما استفاده عمومی و رایج آن در خلال قرن اخیر و بویژه در سه دهه گذشته بوده است. بیوگاز که منبع آن تودههای زیستی است، در انتخاب منابع جایگزین انرژی برای روستاها، مورد ایده آلی میباشد، بدین مفهوم که ارزان بوده و به لحاظ تولید و منشأ، محلی است. همچنین منبعی از انرژی است که برای چندین کاربری از جمله: گرم کردن، روشن کردن، ایجاد توان الکتریکی با مقیاس کوچک و غیره سودمند میباشد. از طرفی بیوگاز علاوه بر تولید انرژی باعث تولید کود کشاورزی و افزایش سطح بهداشت عمومی جامعه و کنترل بیماریها میشود. همچنین راه حلی مناسب برای دفع مواد زائد جامد میباشد (دهقان و همکاران، 1365). فاضلاب و مواد زائد جامدی که توسط صنایع و جوامع تولید میگردد، باعث آلودگی شدید محیط میشوند که می-توان با فناوری بیوگاز خطرات ناشی از این مواد را به شدت کاهش داد و از انرژی و کود تولیدی آن نیز استفاده نمود (رضویان، 1374). استحصال بیوگاز را می-توان از فرآیندهای بی هوازی تصفیه فاضلاب (UASB) و همچنین از محلهای دفن زباله نیز انجام داد و بخشی از هزینههای مصرفی این سایتها را جبران نمود (حیدری، 1365). منافع زیست محیطی سیستمهای بیوگاز حتی فراتر از سیستمهای تصفیه مرسومی است که تاکنون مورد استفاده قرار میگرفتند. این منافع، علاوه بر آنچه بیان شد، شامل کنترل بو، بهبود کیفیت آب و هوا، بهبــود ارزش غذایی کــود تولیدی، کاهش میزان انتشار گازهای گلخــانهای و دستیابی به بیوگاز به عنوان یک منبع انرژی میباشد؛ که خود بیوگاز تولیدی میتواند به طور همزمان انرژی الکتریکی و حرارتی تولید کند (تابنده، 1376). در این پژوهش ابتدا مدلی از رآکتور بیوگاز برای تولید بیوگاز در مزرعه طراحی و ساخته شد. سپس این دستگاه مورد آزمایش قرار گرفت تا علاوه بر مشخص شدن صحت کار آن، گاز
تولیدی حاصل از کود مرغی و کود بلدرچین مورد آزمایش و مقایسه قرار گیرد.
درباره این سایت