نگاهی به صنعت بیوگاز در کوبا

در میان شناخته شده ترین منابع انرژی تجدیدپذیر، بیوگاز تنها موردی است که علاوه بر پتانسیل انرژی، دارای مولفه بسیار بالایی از پایداری زیست محیطی، با استفاده از زباله‌های آلاینده بخش های کشاورزی است.

در مقایسه با انرژی فتوولتائیک خورشیدی یا انرژی باد به نظر می رسد که بیوگاز به عنوان یک منبع تجدید پذیر چندان مورد توجه قرار نگرفته است. با این حال، کارشناسان از باور به پتانسیل آن دست برنداشته‌اند، حتی اگر فرآیند سرمایه‌گذاری برای تغییر ماتریس انرژی در بخش های دیگر باشد.
دکتر علوم زیستی، خوزه آنتونیو گواردادو چاکون، با قضاوت بر اساس جدیدترین تولیدات علمی خود، بر پتانسیل استفاده از هضم‌کننده‌های زیستی بی‌هوازی، نه تنها به‌عنوان ابزاری برای تصفیه زباله، بلکه به‌عنوان منبع انرژی تجدیدپذیر بسیار اصرار ورزیده است. او به‌تازگی به‌ عنوان سازمان‌دهنده سومین کارگاه آموزشی: جنبش‌ها یا شبکه‌های بیوگاز، آب و بهداشت، که در کارگاه بین‌المللی Cubasolar 2024، بین 19 و 21 نوامبر برگزار شد، به این موضوع پرداخته است:

این رویداد علمی دارای 160 شرکت کننده از تمامی استان‌های کوبا و سخنرانانی از برزیل، گواتمالا، اسپانیا و کلمبیا بود. درست در میانه یک بحران انرژی که کوبا را مجبور می‌کند فوراً به منابع انرژی تجدیدپذیر (RES) نگاه کند ، حوزه ای که کوباسولار 30 سال در آن کار کرده است. کارگاهی که توسط دکتر Guardado Chacón سازماندهی شد به سه پانل تقسیم شد که تجربیات موفقیت آمیز جنبش کاربران بیوگاز (MUB) چه فردی و چه در جوامع و نهادهای تولید گوشت خوک را نشان داد.

اگرچه صحبت از جنبش وجود دارد و از سال 2017 کتابی که توسط کوبا سولار در این زمینه منتشر شده است اما استفاده از این منبع انرژی تجدیدپذیر گسترده نیست و نتایج یکسانی را در کشور نشان نمی دهد. در واقع، در میان سؤالاتی که در پنل‌های Cubasolar 2024 مطرح شد، یک سؤال خاص بود: چگونه MUB و سایر منابع انرژی تجدیدپذیر در برخی مناطق توانسته‌اند بر موانع غلبه کنند و به یک مدل انرژی محبوب و پررونق تبدیل شوند و در مناطق دیگر، این امر ممکن نشده است؟

خود گوارادو تا حدی در سال 2021 در مقاله ای به این سوال پاسخ داده بود. در پاسخ به این سوال که چرا بیوگاز یکی از کم توسعه یافته‌ترین منابع تجدیدپذیر است و با توجه به اینکه کوبا نیاز به افزایش تولید ملی غذا دارد، چگونه می‌توان آن را معکوس کرد، این مقاله پاسخ داد: با توجه به اولین پیش بینی‌های RES، برای تولید برق با توجه به دستور کار 2030 ملل متحد برای توسعه پایدار، بیوگاز در میان کمترین توسعه یافته‌ها (27 مگاوات) است. این ممکن است به دلیل عدم آگاهی عمومی در میان سایر دلایل باشد. علاوه بر این، بیوگاز دقیقاً برای تولید نیروی الکتریکی نیست، بلکه برای متوقف کردن مصرف برق است. استفاده مستقیم از آن بسیار کارآمدتر از زمانی است که آن را به برق تبدیل کنیم. برای معکوس کردن این موقعیت، فناوری بیوگاز باید به طور یکپارچه ارزیابی شود و از تمام محصولات نهایی آن استفاده شود. این شامل تأمین مواد مغذی اساسی برای بارورسازی خاک است که بطور مستقیمً بر تولید غذا تأثیر می‌گذارد. در آن زمان تخمین زده می‌شد که حدود 5000 دستگاه گوارش زیستی در کوبا وجود دارد و هدف از طراحی سازمانی این بود که هر شهرداری یک برنامه و استراتژی توسعه در مورد بیوگاز داشته باشد که مدیریت و اجرای آن باید با برنامه‌های استان بیان شود.

به حداکثر رساندن سهم بیوگاز، روی کاغذ

حقیقت این است که در میان شناخته شده ترین منابع انرژی تجدیدپذیر، بیوگاز تنها موردی است که علاوه بر پتانسیل انرژی، دارای مولفه بسیار بالایی از پایداری زیست محیطی، با استفاده از زباله‌های آلاینده بخش های کشاورزی است. تولیدات علمی در این زمینه فراوان است. از مجموعه‌ای که معرفی فن‌آوری‌ها و امکان‌سنجی اقتصادی و زیست‌محیطی آن‌ها را بررسی می‌کند (Biogás y sostenibilidad en Cuba) تا توصیه‌هایی برای ساخت دستگاه گوارش زیستی (Diseño y construcción de plantas de biogás secillas) که در سال 2007 منتشر شده است. در دهه 1970، حدود 550 تأسیسات کوچک بیوگاز، با فناوری‌های سنتی چینی و هندی، در مزارع لبنیات و مزارع  پرورش خوک در کوبا ساخته شد.

کل پتانسیل تولید بیوگاز که شامل تولیدات کشاورزی و صنعتی مرتبط است، بالغ بر 615595 متر مکعب در سال است که معادل 189227 تن در هر ساعت یا 710095 مگاوات ساعت در سال است. 63 درصد از کل این ارقام مربوط به تولیدات کشاورزی است. همانطور که در نقشه نشان داده شده است، بیش از نیمی از این پتانسیل در شش استان متمرکز است: ماتانزاس، هولگین، مایابک، سانتیاگو د کوبا، سیگو د آویلا و سینفوئگوس.

با در نظر گرفتن پتانسیل تولید بیوگاز و ساختار برق و مصرف سوخت، منطقی تر است که در نظر بگیریم که بیوگاز برای تولید برق به جای جایگزینی سوخت در کوره‌ها و دیگهای بخار استفاده شود. به همین ترتیب، با تجزیه و تحلیل تأثیر بالقوه ای که می‌توان با استفاده از بیوگاز برای تولید برق به دست آورد، محققان تأیید می‌کنند که بیوگاز این امکان را می دهد که 44 درصد از برق مصرفی توسط سه بخش موجود تولید شود. پتانسیل تولید برق در آزکوبا ( گروه تولید نیشکر  و شکر و صنایع جانبی در کوبا ) 34 درصد کل مصرف آن است. در بخش کشاورزی و جنگلداری 117 درصد و در صنایع غذایی 6.5 درصد است. به عبارت دیگر، سه بخش که برق زیادی در کوبا مصرف می‌کنند، پتانسیل انرژی را دارند که در حیاط خلوت خود خودکفا شوند یا حداقل وابستگی خود را به سیستم ملی برق کاهش دهند. با این وجود، در این زمینه به اندازه کافی اقدامات عملی صورت نگرفته است.

سیاست توسعه آینده نگر منابع تجدیدپذیر و استفاده کارآمد از انرژی 2030-2014، که یک دهه پیش تصویب شد، در بخش ششم اهداف استراتژیک خود پیشنهاد می‌کند: «به حداکثر رساندن استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر با اقتصاد بازیافت . رویکرد کمک به امنیت غذایی، پایداری و حاکمیت آن و کاهش مخاطرات زیست محیطی در بخش های کشاورزی و صنعتی و تولید مواد غذایی». و در بخش هفتم اهداف استراتژیک: «به موضوع حداکثر رساندن سهم انرژی بخش کشاورزی-صنعتی و جنگلداری» تاکید نموده است . با این حال، نمونه‌های عملی و معتبر استفاده از بیوگاز اساساً در سناریوی میکرو محلی متمرکز شده‌اند.

این مورد مربوط به واحد تجاری تولید خوک الکلورادو (UEBP) و جامعه روستایی اطراف آن واقع در استان سانکتی اسپیریتوس است، جایی که پروژه GEF-UNDP Biomas-Cuba (از آژانس توسعه سوئیس) امکان ساخت دو هاضمه زیستی گنبدی ثابت (مدل چینی اصلاح شده) را با 45 دستگاه در سال 2020 فراهم کرد. 90 متر مکعب بیوگاز تولید شده روزانه نه تنها در مزارع پرورش حیوانات گوشتی را تامین می‌کرد بلکه از طریق شبکه پلی اتیلن با چگالی بالا که سوخت زیستی را توزیع می نمید به بیش از 30 خانه برق رسانی داشته است . مصرف برق به طور خودکار بین 30 تا 60 درصد کاهش یافته که معادل 18.3 مگاوات ساعت در سال است. از نقطه نظر زیست محیطی، مصرف روزانه 90 متر مکعب بیوگاز برای پخت و پز باعث جلوگیری از قطع 24 هکتار درخت در سال، جلوگیری از انتشار 59.8 تن CO2eq در سال یا 1255 تن متان و تولید 4 تن پسآب که به عنوان کود زیستی برای اصلاح خاک استفاده می‌شود، گردید.

نمونه ای از هاضمه‌های زیستی در مقیاسی دیگر در شهرداری مارتی در ماتانزاس در حال توسعه است. در آوریل 2023، آژانس IPS پروژه توسعه محلی را با همکاری بین‌المللی اتحادیه اروپا و برنامه توسعه سازمان ملل متحد  شکل داد که طی آن اتوبوس‌های عمومی‌با بیومتان به عنوان سوخت به گردش در می‌آیند، در حالی که برق و کودهای زیستی برای تولید محصولات ارگانیک مورد استفاده قرار گرفت و منافع مستقیمی‌برای ۲۲ هزار نفر از ساکنان آن منطقه بدست آمد .

اما با تمام اینها در ژوئیه 2021، دکتر علوم روبرتو سوسا کاسرس، معاون مرکز مدیریت اطلاعات و توسعه انرژی (Cubaenergía) اظهار داشت که کوبا از پتانسیل بیوگاز استفاده نشده، هم در بخش دولتی و هم در بخش کشاورزان بخش  تعاونی‌ها و بخش خصوصی برخوردار است. به عقیده سوسا، کشور از فناوری‌های لازم برای ساخت نیروگاه‌های بیوگاز صنعتی برخوردار نیست و باید فرهنگ فناورانه استفاده بهینه از این منبع، دانش بالا و تولید تجهیزات تخصصی را ایجاد کرد. یک دهه پیش، همین کارشناس که در آن زمان مدیر مرکز ترویج و توسعه بیوگاز در موسسه تحقیقات مربوطه بود، خوشبین تر بود. در مصاحبه ای با روزنامه گرانما، او از برنامه ای ملی برای تولید سالانه هزار دستگاه گوارش زیستی تا سال 2020 صحبت کرد. تا به امروز حداقل 6000 سایت جدید وجود دارد، اما همانطور که در ابتدا اشاره کردیم در سال 2021،  تعداد آنها به کمتر از 5000 برآورد گردید. اگرچه از سال 2019 افزایش تدریجی در تولید برق ناخالص از زباله وجود داشته است (از 2.5 گیگاوات در ساعت به 159 در سال 2023)، نیروگاه‌های بیوگاز به سختی 1.03 درصد از کل برق کوبا را تولید می‌کنند.

سطح فعلی تولید گوشت گاو و سایر دام های سبک و سنگین در کشور، با کاهش مداوم، مانع اصلی تولید انرژی از طریق هاضم‌کننده‌های زیستی بی‌هوازی است، زیرا ضایعات حاصل از این فعالیت‌ها منبع اصلی انرژی است. با این حال، هر گونه زباله آلی می‌تواند به سوخت تبدیل شود. به همین دلیل است که کارشناسان همچنان بر این باورند که فناوری‌های بی‌هوازی آینده امیدوارکننده‌ای در اجرای خود در چارچوب کشاورزی و صنعتی کوبا، با ترویج توسعه اقتصاد بازیافت و ترویج بازیابی منابع دارند. شایان ذکر است که برای افزایش کاربرد این نوع فناوری‌ها، تلاش قابل توجهی از سوی جامعه علمی، تخصصی و کسب و کار و تصمیم گیران کشور در تخصیص آنها لازم است. علاوه بر انطباق صنعت ملی برای گسترش آن، افزایش تحقیقات علمی و نوآوری در داخل امری ضروری است که امکان تنظیم اجرای آن را با شرایط خاص کشور فراهم می‌کند.

 منبع :

https://oncubanews.com/en/cuba/economy/biogas-in-cuba-through-the-paths-of-changing-the-energy-matrix/