مزيج مقترح للمخلفات والوقود في صناعة الأسمنت يؤدي الي انخفاض انبعاثات الكربون بدون تكلفة مادية (2-2)

كتب : محمد السيد درويش

إستخدام المخلفات كوقود بديل في صناعة الأسمنت للعديد من المعايير والإعتبارات الفنيه والإقتصادية والبيئية التي تختلف من مصنع لآخر. من أهم الإعتبارات تكنولوجيا التصنيع المستخدمه، والتعديلات المطلوبه علي خطوط الانتاج لاستخدام الوقود البديل. مع ضمان استمرارية توافر الأنواع الملائمه من المخلفات بالكميات والنوعيات المطلوبة وبالأسعار المناسبة. أخذا في الاعتبار تنوع أماكن ومواقيت تولد المخلفات الزراعيه بشكل خاص.

يتطلب إعداد "نموذج رياضي" يشتمل علي دالة الهدف "أي كمية انبعاثات الكربون" في صورة معادله رياضيه بها عدد من المجاهيل تمثل كميات الوقود والمخلفات المطلوب تحديدها بما يؤدي الي أقل كمية انبعاثات. كما يشمل النموذج عدد من المعادلات أو المتباينات التي تصف الشروط والمحددات وأهمها الكميات المتوافره من الوقود والمخلفات، بالاضافه  والبيئيه والتكنولوجية، والتي ينبغي أن تتحقق عند تحديد المزيج الأمثل من الوقود والمخلفات. وفي ضوء هذه المعادلات وخصائصها الرياضيه يتم استخدام أحد برامج الحاسب الالكتروني المناسبه للوصول الي حل لهذا النموذج، أي تحديد المزيج الأمثل للطاقه. حسبما أشار د. سمير موافي استشاري الهندسة البيئية بوزارة البيئة سابقاً، في حديثه أمام ملتقى الطاقات المتجددة والمياه ببيت السناري الأسبوع الأول من الشهر الحالي.

يضيف تم صياغة دالة الهدف باستخدام معاملات انبعاثات الكربون المعمول بها عالميا. كما تم الاستفاده من بيانات كميات الوقود الأحفوري المخطط استخدامها في اتناج الأسمنت علي مدي ثلاث سنوات. أما الكميات المتاحه للاستخدام من المخلفات فهي تعتمد علي السياسات التي يتم تطبيقها لادارة المخلفات. لذلك فقد تم وضع كميات تعتمد علي سيناريوهات افتراضيه لنجاح الدوله في تطبيق السياسات الملائمه لتحسين نسبة الاستفاده من المخلفات التي يتم التخلص منها بالحرق أو التكديس في المقالب المفتوحه. وتفترض السيناريوهات إمكانية رفع نسبة الاستفاده الي  50% أو 100% من المخلفات المهدره، وذلك علي مدي 3 سنوات. ونظرا لقلة كميات المخلفات الصناعيه والخطره، فقد تم استخدام الكميات الوارده في الاحصائيات المتاحه بدون تصرف. كما تم افتراض أن الحد الأقصي من بدائل الوقود في مزيج الطاقه (30%) هذا لا يحتاج الي إجراء تعديلات كبيره في خطوط الانتاج. كما تم مراعاة ألا تزيد نسبة المخلفات الصناعيه والخطره عن (15%)، طبقا لما ورد باحصائيات الاتحاد الأوروبي. 

من حيث النتائج والتوصيات أشار النموذج الرياضي الذي تم استنباطه إلي إمكانية استخدام أسلوب "البرمجه الخطيه" لتعظيم الاستفاده من الموارد المتاحه من الوقود والمخلفات. تم التوصل الي المزيج الأمثل علي مدي ثلاث سنوات، لكل سنه علي حده نظرا لاختلاف كمية الانتاج والكميات المتاحه من أنواع الوقود والمخلفات. بالاضافه الي انبعاثات الكربون تم حساب تكلفة الطاقه في كل حاله، طبقا لأسعار الطاقه في عام 2012، مع أخذ دعم الوقود الأحفوري في الإعتبار. تم استخدام برنامج ملائم للتعامل مع النموذج والتوصل للمزيج الأمثل. تم مقارنة المزيج الأمثل مع المزيج المتوقع (طبقا لخطة صناعة الأسمنت) من حيث كمية الانبعاثات وتكاليف الطاقة علي مدي ثلاث سنوات حسب Analytic solver platform.

تشير النتائج الي تم تحسين الاستفاده من المخلفات المهدره بنسبة 50% فان استخدام المزيج الأمثل من المخلفات والوقود يؤدي الي انخفاض انبعاثات الكربون بنسبة 18% ، دون زيادة في تكلفة الطاقه. فإذا تمت الاستفاده من كل المخلفات تصل نسبة خفض الانبعاثات الي 27% مع زيادة طفيفه في التكاليف (2%). كما تلاحظ أنه سيكون هناك فائض من وقود المرفوضات (RDF) بسبب توافر أنواع الوقود الأرخص تكلفة. ويستدعي ذلك التركيز علي السياسات التي تشمل دعم هذا النوع من الوقود لتوفيره بسعر تنافسي، نظرا لما يمثله من أهميه في إدارة ملف المخلفات. وفي نفس الوقت يمكن تحصيل "ضريبة الكربون" علي الوقود الأحفوري بحيث تستخدم حصيلة هذه الضريبه في دعم وتحسين آليات جمع وتصنيف المخلفات. وفي هذا الإطار فانه يمكن تطوير النموذج الرياضي واستخدامه لتقدير الآثار البيئيه والاقتصاديه لبدائل السياسات بما يساعد علي اختيار أفضلها. وفي كل الأحوال يجب تحديث بيانات النموذج "كميات وأسعار الوقود والمخلفات"....يتجدد الحديث بعد أيام. 

تعقيب واجب:

صدرت اتفاقية شراء الطاقة لمشاريع الطاقات المتجددة بنظام التعريفة المميزة FIT. يقوم المستثمرين حالياً بدراسة المسودة النهائية قبل الدخول في مرحلة تدبير التمويل اللازم لتنفيذ المشاريع بإجمالي 4000 ميجاوات شمس ورياح. بتكلفة 6 مليار دولار،  سيقوم المستثمرون بتدبير 1.5 مليار دولار تمويل ذاتي ، حوالي 2 مليار دولار من مؤسسات تمويل دولية و سيظل حوالي 2.5 مليار دولار فجوة تمويلية يتعين ملؤها. 

متخصص في شئون الطاقة والمياه

مؤسس الشبكة المصرية للطاقات المتجددة والمياه

http://www.rosaelyoussef.com/news/182704/%D9%85%D8%B2%D9%8A%D8%AC-%D9%85%D9%82%D8%AA%D8%B1%D8%AD-%D9%84%D9%84%D9%85%D8%AE%D9%84%D9%81%D8%A7%D8%AA-%D9%88%D8%A7%D9%84%D9%88%D9%82%D9%88%D8%AF-%D9%81%D9%8A-%D8%B5%D9%86%D8%A7%D8%B9%D8%A9-%D8%A7%D9%84%D8%A3%D8%B3%D9%85%D9%86%D8%AA-%D9%8A%D8%A4%D8%AF%D9%8A-%D8%A7%D9%84%D9%8A-%D8%A7%D9%86%D8%AE%D9%81%D8%A7%D8%B6-%D8%A7%D9%86%D8%A8%D8%B9%D8%A7%D8%AB%D8%A7%D8%AA-%D8%A7%D9%84%D9%83%D8%B1%D8%A8%D9%88%D9%86-%D8%A8%D8%AF%D9%88%D9%86-%D8%AA%D9%83%D9%84%D9%81%D8%A9-%D9%85%D8%A7%D8%AF%D9%8A%D8%A9-2-2