Найшакар, бахусус дар кишварҳои тропикӣ мисли Бразилия, на танҳо барои истеҳсоли шакар, балки барои истеҳсоли этанол, сӯзишвории биологӣ ва нерӯи барқ низ ҳамчун манбаи стратегӣ баррасӣ мешавад. Пас аз коркарди найшакар моддаи нахдори боқимонда bagasse, яъне тафолаи найшакар номида мешавад.

Ин тафола одатан дар корхонаҳо сӯзонда шуда, барои истеҳсоли буғ ва нерӯи барқ истифода мешавад. Бо ин роҳ, корхонаҳои истеҳсолӣ метавонанд як қисми эҳтиёҷи энергетикии худро таъмин кунанд ва нерӯи барқи зиёдатиро ба шабака диҳанд.

Дар назари аввал ин хеле фоидаовар менамояд. Зеро бақияи кишоварзие, ки метавонист партов шавад, ба энергия табдил дода мешавад. Аммо дар ин ҷо як саволи муҳим ба миён меояд:

Оё сӯзондани ин тафола аз нигоҳи муҳити зист беҳтар аст ё истеҳсоли барқ тавассути газификатсия?

Тадқиқоте, ки Fabiana de Oliveira Ramos ва ҳамкоронаш омода кардаанд, маҳз ба ҳамин савол равона шудааст. Кор ду низомро дар истеҳсоли барқ аз тафолаи найшакар муқоиса мекунад:

• Низоми классикии сӯзондани мустақим ва турбинаи буғӣ,
• Низоми пешрафтаи истеҳсоли барқ дар асоси газификатсия.

Низоми классикӣ чӣ гуна кор мекунад?

Дар низоми анъанавӣ тафолаи найшакар бевосита дар дегхона сӯзонда мешавад. Ин раванди сӯзиш буғ тавлид мекунад. Буғи ҳосилшуда аз турбина гузаронда шуда, нерӯи барқ гирифта мешавад. Ин низом дар корхонаҳои шакар кайҳо боз истифода мешавад ва усули маълуму паҳншуда мебошад.

Аммо низоми классикӣ баъзе маҳдудиятҳо дорад. Азбаски тафола намнокии баланд дорад, самаранокии сӯзиш метавонад паст шавад. Ғайр аз ин, дар низом талафоти энергия ба вуҷуд меояд. Ҳангоми сӯзондан оксидҳои нитроген, моддаҳои заррагӣ, диоксиди сулфур ва дигар партовҳое, ки метавонанд ба сифати ҳаво таъсир расонанд, пайдо мешаванд.

Яъне ҳатто агар тафола манбаи барқароршаванда бошад ҳам, технологияи истифодашуда натиҷаи муҳитзистиро мустақиман муайян мекунад.

Низоми газификатсия чӣ кор мекунад?

Дар низоми газификатсия тафолаи найшакар ба ҷойи он ки мустақим сӯзонда шавад, аз як раванди назоратшавандаи термокимиёвӣ мегузарад. Дар ин раванд тафола ба омехтаи гази сӯзандае табдил меёбад, ки гази синтезӣ ном дорад.

Сипас ин газ дар турбинаи газӣ истифода шуда, нерӯи барқ истеҳсол карда мешавад. Агар ба низом бозёфти гармӣ низ илова гардад, энергия самараноктар истифода мешавад.

Низоми пешрафтае, ки дар тадқиқот баррасӣ шудааст, ба равиши турбинаи газии газификатсияи ҳамгирошудаи биомасса такя мекунад, ки BIG-GT номида мешавад. Ин сохтор нисбат ба сӯзондани классикӣ мураккабтар аст, аммо модели самараноктари табдили энергияро пешниҳод мекунад.

Тадқиқот чӣ дарёфт кард?

Яке аз натиҷаҳои ҷолиби кор фарқи самаранокии барқӣ мебошад.

Дар низоми сӯзондани классикӣ самаранокии барқӣ тақрибан %12,4 ҳисоб шудааст, дар ҳоле ки дар низоми асосёфта ба газификатсия ин нишондиҳанда тақрибан ба %23,4 мерасад.

Ин фарқ муҳим аст. Зеро самаранокии баландтари барқӣ маънои онро дорад, ки барои тавлиди ҳамон миқдор барқи холис тафолаи камтар истифода шавад ва дар дохили низом энергия камтар масраф гардад.

Дар кор гуфта мешавад, ки низоми газификатсия барои ба шабака додани 1 MJ барқи холис тафолаи камтари найшакар истифода мекунад ва истеъмоли дохилии барқи он низ пасттар аст.

Ба забони содда:

Низоми газификатсия барои расидан ба ҳамон баромади барқӣ биомассаро самараноктар истифода мекунад.

Натиҷаҳои муҳитзистӣ чиро нишон медиҳанд?

Дар тадқиқот танҳо ба самаранокии энергия нигоҳ карда нашудааст. Ҳамзамон арзёбии давраи ҳаёт низ анҷом дода шудааст.

Арзёбии давраи ҳаёт, усулест, ки таъсирҳои муҳитзистии як маҳсулот ё равандро дар чорчӯбаи васеътар месанҷад. Дар ин кор ҳадди низом марҳилаи табдили саноатиро аз мавҷуд будани тафолаи найшакар дар корхона то истеҳсоли барқ ва додани он ба шабака дар бар мегирад.

Тибқи натиҷаҳои кор, ҳар ду низом бо додани нерӯи барқ ба шабака метавонанд фоидаи муҳитзистӣ ба вуҷуд оранд. Зеро барқи истеҳсолшуда метавонад ҷойи барқеро гирад, ки аз дигар манбаъҳо истеҳсол мешуд.

Аммо низоми асосёфта ба газификатсия дар ҳамаи категорияҳои таъсири муҳитзистии баррасишуда нисбат ба низоми классикӣ натиҷаи беҳтар медиҳад. Фарқи аз ҳама равшан дар категорияҳои ташаккули озони фотокимиёвӣ дида мешавад. Дар ин категория беҳбудӣ метавонад тақрибан то сатҳи %9–10 бирасад.

Дар категорияҳое мисли тағйирёбии иқлим, ташаккули моддаҳои заррагӣ ва туршшавии заминӣ бошад, беҳбудӣ маҳдудтар мемонад.

Ин натиҷа як дарси бисёр муҳим медиҳад:

Технологияи самараноктар метавонад барои муҳити зист беҳтар бошад; аммо фоидаи муҳитзистӣ ҳамеша ба андозаи афзоиши самаранокӣ калон намешавад.

Чаро афзоиши самаранокӣ ба ҳамон андоза фоидаи муҳитзистӣ намеорад?

Яке аз арзишмандтарин паҳлӯҳои кор нишон додани ҳамин нуқта аст.

Низоми газификатсия нисбат ба сӯзондани классикӣ самараноктар кор мекунад. Аммо ҳамзамон он низоми мураккабтар аст. Хушк кардани биомасса, тоза кардани газ, фишурдасозӣ, таҷҳизоти ёрирасон ва марҳилаҳои иловагӣ ба раванд ворид мешаванд.

Аз ин сабаб бори муҳитзистӣ комилан аз байн намеравад; он метавонад дар дохили низом ба нуқтаҳои дигар кӯчад.

Дар низоми классикӣ бори муҳитзистӣ бештар дар марҳилаи сӯзиш ва истеҳсоли буғ ҷамъ мешавад. Дар низоми газификатсия бошад, бор бештар ба равандҳои ёрирасон паҳн мегардад. Масалан, хушк кардани биомасса ва тоза кардани газ метавонад ниёзи иловагӣ ба энергия ва таҷҳизот ба вуҷуд оварад.

Аз ин рӯ тадқиқот чунин паём медиҳад:

Баҳогузории технология танҳо бо рақами самаранокӣ кофӣ нест. Бояд таъсири муҳитзистии тамоми низом дида шавад.

Чаро содироти нерӯи барқ ин қадар муҳим аст?

Дар кор қисми зиёди фоидаҳои муҳитзистӣ бо он шарҳ дода мешаванд, ки барқи ба шабака додашуда ҷойи манбаъҳои дигари истеҳсоли барқро мегирад.

Яъне низом ҳар қадар бештар барқи холис содир кунад, ҳамон қадар “таъсири муҳитзистии пешгиришуда” ба вуҷуд меояд. Ин дар арзёбии давраи ҳаёт як фарзияи муҳим аст.

Аз ин сабаб беҳтар ба назар расидани низоми газификатсия танҳо аз партовҳои камтари он нест; қобилияти додани барқи холиси бештар низ таъсир дорад.

Ин нуқта бояд махсусан бодиққат хонда шавад. Зеро натиҷаи муҳитзистии як низом вобаста ба он тағйир меёбад, ки он ҷойи кадом манбаи барқро мегирад. Агар барқи ҷойгузиншуда хеле ифлос бошад, фоидаи муҳитзистӣ калон менамояд. Дар шабакаи тозатар бошад, фоида метавонад маҳдудтар бошад.

Чаро ин тадқиқот муҳим аст?

Ин кор як умумисозии бисёр маъмулро дар энергияи биомасса зери савол мегузорад.

Одатан мегӯянд: “биомасса барқароршаванда аст, пас муҳитзистӣ аст”. Аммо воқеият мураккабтар аст. Технологияи истифодашуда, ҳадди низом, истеъмоли дохилии энергия, равандҳои ёрирасон, партовҳо ва ҷойгузинии барқ метавонанд натиҷаро ҷиддан тағйир диҳанд.

Табдил додани бақияҳои кишоварзӣ мисли тафолаи найшакар ба энергия, албатта, имконияти муҳими иқтисоди даврӣ аст. Аммо барои он ки ин имконият ба фоидаи воқеии муҳитзистӣ табдил ёбад, низом бояд хуб тарҳрезӣ шавад.

Саҳми кор дар ҳамин ҷо намоён мешавад:

• Сӯзондани классикӣ ва газификатсияро дар як чорчӯба муқоиса мекунад.
• На танҳо самаранокӣ, балки категорияҳои таъсири муҳитзистиро низ меомӯзад.
• Бартариҳои газификатсияро нишон дода, маҳдудиятҳои онро ҳам ошкор мекунад.
• Шарҳ медиҳад, ки самаранокии баландтар метавонад ба фоидаи муҳитзистӣ ба таври як ба як табдил нашавад.

Барои Туркия ин чӣ маъно дошта метавонад?

Кор ба бахши шакар-энергияи Бразилия тамаркуз мекунад; аммо паёми он барои Туркия низ арзишманд аст.

Дар Туркия низ бақияҳои кишоварзӣ, энергияи биомасса, истеҳсоли энергия аз партовҳо ва имкониятҳои иқтисоди даврии вобаста ба саноат рӯз ба рӯз аҳамияти бештар пайдо мекунанд. Тафолаи лаблабуи қанд, пояю коҳи кишоварзӣ, бақияҳои коркарди меваву сабзавот, тафолаи зайтун, пӯсти фундук ва манбаъҳои монанди ин метавонанд аз нигоҳи энергия арзёбӣ шаванд.

Аммо ҳар як лоиҳаи биомасса худ ба худ муҳитзистӣ ё иқтисодӣ нест. Фоидаи воқеӣ бо технологияи дуруст, миқёси дуруст, логистикаи дуруст, назорати дурусти партовҳо ва ҳисобкунии дурусти давраи ҳаёт ба вуҷуд меояд.

Аз ин рӯ, ин кор барои лоиҳаҳои биомасса ва бақияҳои кишоварзӣ дар Туркия низ чунин паём медиҳад:

Табдил додани партов ба энергия муҳим аст; аммо масъалаи асосӣ ин аст, ки мо онро бо кадом технология, бо кадом самаранокӣ ва бо кадом натиҷаи муҳитзистӣ анҷом медиҳем.

Нуқтаҳое, ки бояд ба онҳо диққат дод

Ҳарчанд ин кор натиҷаҳои муҳим пешниҳод мекунад, бояд эҳтиёткорона тафсир шавад.

Пеш аз ҳама, кор хусусияти preprint дорад; яъне набояд ҳамчун нашри ниҳоии академие арзёбӣ шавад, ки аз баррасии ҳамтоён гузаштааст.

Дуюм, таҳлил бо ҳадди gate-to-gate анҷом шудааст. Ин марҳилаи истеҳсоли кишоварзӣ ва тақсимоти ниҳоии барқро берун аз доираи таҳлил мегузорад. Ин интихоб барои равшантар дидани фарқи табдили саноатии ду технология мувофиқ аст; аммо тамоми давраи ҳаётро пурра намояндагӣ намекунад.

Сеюм, фоидаҳои муҳитзистӣ ба фарзияе вобастаанд, ки барқи ба шабака додашуда ҷойи кадом манбаи барқро мегирад. Дар кишварҳои гуногун ё дар омехтаҳои гуногуни шабака натиҷаҳо тағйир ёфта метавонанд.

Чорум, низоми газификатсия сохтори пешрафта ва мураккабтар аст. Дар чунин низомҳо нигоҳдорӣ, тоза кардани газ, хушккунӣ, идоракунии техникӣ ва хароҷоти сармоягузорӣ бояд бодиққат арзёбӣ шаванд.

Хулоса

Ин тадқиқот нишон медиҳад, ки дар истеҳсоли барқ аз тафолаи найшакар низомҳои асосёфта ба газификатсия нисбат ба низомҳои сӯзондани классикӣ метавонанд самараноктар ва аз нигоҳи муҳити зист бартаритар бошанд.

Аммо натиҷаҳо ҳамзамон як ҳушдори муҳим доранд: самаранокии баландтари термодинамикӣ маънои онро надорад, ки фоидаи муҳитзистӣ низ ба ҳамон андоза меафзояд. Зеро дар низомҳои пешрафта бори муҳитзистӣ метавонад аз марҳилаи асосии сӯзиш ба равандҳои ёрирасон кӯчад.

Аз ин сабаб, ҳангоми арзёбии энергияи биомасса танҳо пурсидани “оё манбаи барқароршаванда истифода мешавад?” кофӣ нест. Саволи дурусттар чунин аст:

Ин манбаъ бо кадом технология, бо чӣ қадар самаранокӣ, бо кадом борҳои муҳитзистӣ ва бо кадом фарзияҳои низомӣ ба энергия табдил меёбад?

Низомҳои тозаи энергетикии оянда танҳо партовро ба энергия табдил намедиҳанд; онҳо ин корро бо дарназардошти тамоми давраи ҳаёт анҷом хоҳанд дод.

Ёддошти манбаъ ва метод

Ин мундариҷа бо истифода аз кори академие, ки Fabiana de Oliveira Ramos ва ҳамкоронаш омода кардаанд, таҳия шудааст: “Process-Based Life Cycle Assessment of Bioelectricity from Sugarcane Bagasse: A Comparison of Combustion and Gasification Systems”. Матн дар формати таҳририи Verianla ба таври мустақил омода шудааст.

Кори аслӣ: https://ssrn.com/abstract=6845140

Эзоҳ: Кор хусусияти preprint дорад ва дар файл зикр шудааст, ки аз баррасии ҳамтоён нагузаштааст. Ин матн барои иттилоърасонӣ ва омӯзиш таҳия шудааст; ҷойгузини маслиҳати сармоягузории энергетикӣ, қонунгузории муҳити зист, маблағгузорӣ, бунёди иншооти саноатӣ ё машварати касбии муҳандисӣ нест.