آشنائی با سیستم انرژی های نو بخش زیست توده

زیست توده
 
  مقدمه:
انرژي منشاء اصلي و اساس زندگي انسان ها است. دوره هاي مختلف تمدن بشر بر اساس کشفيات و اختراعات و چگونگي بهره گيري از منابع انرژي هاي گوناگون موجود شكل گرفته است و بنابراين مي توان بحث انرژي را به عنوان بنياد و اساس زندگي اجتماعي امروز بشر بررسي کرد.
از آنجا که تعديل بين محيط زيست و اقتصاد انرژي همواره مورد اهميت قراردارد و از ديگر سو امكانات بالقوه و سهمي که منابع تجديدپذير در تأمين انرژي جهان خواهند داشت نقش کليدي را بر مباحث آتي در انرژي بازي خواهد کرد، استفاده از  اين منابع انرژی امری اجتناب ناپذیر می نماید.
يكي از منابع انرژي تجديد شونده زيست توده يا بيوماس مي باشد که علاوه بر خاصيت تجديد پذير بودن دوستدار محيط زيست نيز مي باشد، اين انرژي يكي از بهترين و پر استفاده ترين نوع انرژي هايي است که از گذشته دور نيز مورد توجه بشر قرار داشته است.
منابع انرژي هاي زيست توده مي توانند به شكل اصلي انرژي مانند الكتريسته و يا حاملهاي انرژي چون سوختهاي گازي و مايع ، نیازهاي بخشهاي مختلف در جامعه بشري را تأمين کنند که اين موضوع وجه تمايز مباحث انرژي زيست توده و نسبت به ساير انرژي هاي نو مي باشد.
زيست توده عمدتاً در کشورهاي در حال توسعه استفاده می گردد و نقش مهمي را در سبد انرژي خانوارهاي اين کشورها مخصوصاً خانوارهاي روستايي بازي می کند.
زيست توده در ميان انرژي هاي تجديد پذير مقام نخست را در عرضه انرژي جهان دارا مي باشد به گونه اي که در سال ٢٠٠٠ بيش از ١٠ درصد عرضه انرژي اوليه جهان از منابع زيست توده تأمين گرديده است.
 
در زمينه توليد برق از منابع تجديد شونده، زيست توده پس از انرژي آب در جايگاه دوم قرار دارد و در سال ٢٠٠٠ حدود ٦ درصد سهم جهاني را به خود اختصاص داده است به طوري که در سال٢٠٠٠ مجموع ظرفيت نيروگاهي نصب شده جهت بهره برداري از انرژي زيست توده در کشورهاي عضو سازمان توسعه و همكاريهاي اقتصادي (OECD) معادل ٢٣٠٠٠ مگاوات بوده است ولي هنوز با توجه عوامل اقتصادي و اجتماعي موضوع زياده روي در مصرف انرژي هاي تجديد نشدني وکمبود توليد (بيوماس) به عنوان يك انرژي نوين در کشورهاي پيشرفتة جهان به صورت يك خلاء احساس مي شود.

تاريخچه :
از نقطه نظر تاريخي استفاده از انرژي بيوماس به آغازي ترين دوره هاي تاريخ باز مي گردد از زماني که آتش شناخته شد، انسان نخسيتن همواره چوب و برگ خشك درختان را به عنوان سوخت استفاده مي کرد و اين چرخه تا قرن حاضر نيز ادامه پيدا کرده است.
در سال ١٦٦٧ دانشمندي به نام شرلي گاز مرداب را کشف نمود ولي اصلي ترين تاريخچة عملي گاز متان به عنوان ترکيب اصلي بيوگاز اصل از مواد تخمير توسط ولتا و در سال ١٧٧٦ شروع شده است. وي پس از مطالعات زياد دريافت که مقدار گاز متان توليد شده بستگي به ميزان خاك و برگ پوسيده گياهان دارد که در طبقات زيرين زمين دفن شده اند. وي همچنين دريافت که در صورتي که نسبت معيني از گاز متان با هوا ترکيب شود توليد انفجار مي نمايد.  اولين تجزية شيميايي گاز متان نيز به وسيله نامبرده صورت گرفته است.
شروع تحقيقات عمده در زمينة تخمير غير هوازي و کاربرد آن در کشاورزي را به شخصي به نام ديوي و در سال ١٨٠٨ نسبت داده اند در سال ١٨٨٤ فردي به نام گاين طرحي را به اجراء در آورد که به وسيله انرژي بيوماس روشنائي خيابانهاي شهر زيباي پاريس را تأمين نمود.
امروزه منابع مفيد و کاربردي بيوماس تنها به چوب و برگ خشك محدود نمي شود و طيف وسيعي از مواد از جمله ضايعات جامد و مايع شهري و ضايعات صنعتي و غيره را نيز در بر مي گيرد.
به عنوان مثال در طول سالهاي ١٩٨٥ تا ١٩٩٠ ميانگين مصرف سالانه انرژي بيوماس در جهان معادل ١٤ کوادريليون  BTU بوده است.
جدول زير توليد و مصرف سوخت بيوماس در سالهای 1985 الی 1990 در بخشهاي مختلف جهان را نشان می دهد.

 در ايران نيز استفاده از زيست توده سابقه اي قديمي دارد . محمد بن حسين عاملي معروف به شيخ بهائي در قرن دهم هجري قمري جزء نخستين کساني بوده که از زيست توده استفاده کرده و آن را به عنوان سوخت يك حمام در اصفهان به کار برده است.
اولين هاضم توليد گاز متان در ايران در روستاهاي نياز آباد لرستان در سال ١٣٥٤ ساخته شده است. اين دستگاه به گنجايش ٥ متر مكعب فضولات گاوي روستا را مورد استفاده قرار داده و بيوگاز مصرفي حمام مجاور را تأمين مي نمود.
 
در سال ١٣٥٩ دو واحد کوچك آزمايشي در دانشگاه بوعلي سينا در همدان احداث گرديد که با فضولات کشتارگاه و کود گاوي تغذيه مي گرديد. دانشگاه صنعتي شريف نيز در سال ١٣٦١ يك واحد 3 متر مكعب را به صورت آزمايشي مورد مطالعه قرار داد که با فضولات گاوي بارگيري مي شد.