يُستخدم الفحم الحيوي أو الفحم المضغوط على نطاق واسع في العديد من البلدان النامية. إنه نوع من طاقة الوقود المستدامة المصنوعة من مواد خام حيوية، مثل قشر جوز الهند، نشارة الخشب، قشور الأرز، قشر نواة النخيل، الخيزران، الخشب المهمل، إلخ. يتميز بخصائص الاستخدامات المتعددة، الانبعاثات المنخفضة، كثافة الطاقة العالية، وما إلى ذلك. فما هو الفحم الحيوي؟ لأي شيء تستخدم الفحم المضغوط؟ كيف تصنع الفحم الحيوي؟ إليك الإجابات.  

ما هو الفحم الحيوي؟

الفحم الحيوي هو مادة صلبة تنتج عن طريق تسخين الكتلة الحيوية، مثل الخشب أو الخيزران أو النفايات الزراعية، في غياب الأكسجين. هذه العملية، المسماة الكربنة، تحول الكتلة الحيوية إلى مادة شبيهة بالفحم يمكن استخدامها لمجموعة متنوعة من الأغراض. يحتوي الفحم المنتج على محتوى كربوني أعلى من الكتلة الحيوية الأصلية، كما أنه أكثر كثافة ومتانة ويحتوي على قيمة حرارية أعلى. يمكن استخدام الفحم الحيوي كوقود، وفي الزراعة، وترشيح المياه، وعمليات صناعية أخرى.

ويعتبر مصدراً للطاقة المتجددة لأنه يتم إنتاجه من مواد متجددة، كما يعتبر سلبياً للكربون مما يعني أنه قادر على امتصاص الكربون من الغلاف الجوي أكثر مما يطلقه أثناء الإنتاج.

مواد خام للفحم الحيوي المضغوط

قوالب الكتلة الحيوية هي نوع من الوقود الحيوي الصلب المصنوع من نفايات الكتلة الحيوية المضغوطة مثل نشارة الخشب، والمخلفات الزراعية، ورقائق الخشب، وقشور جوز الهند، وقشر الأرز، وغيرها من المواد المماثلة. يتم جمع هذه المواد الخام ومعالجتها وضغطها تحت ضغط عالٍ لتكوين مصدر وقود كثيف ومتين. 

بعض المواد الخام الشائعة المستخدمة لصنع قوالب الكتلة الحيوية تشمل:

رقائق الخشب: رقائق الخشب هي منتج ثانوي لصناعات معالجة الخشب، مثل المناشر ومصنعي الأثاث. يمكن استخدامها لصنع الفحم الحيوي المضغوط، ولكنها تحتاج إلى تجفيفها أولاً.

نشارة الخشب: نشارة الخشب هي مادة خام شائعة أخرى تستخدم لصنع الفحم الحيوي المضغوط. وهي منتج ثانوي لأعمال النجارة وصناعة الأثاث، ويمكن استخدامها كما هي أو خلطها مع مواد أخرى.

النفايات الزراعية: يمكن استخدام النفايات الزراعية مثل القش وقشور الأرز وأكواز الذرة لصنع الفحم الحيوي المضغوط. غالبًا ما تكون هذه المواد متاحة بسهولة وغير مكلفة، مما يجعلها خيارًا جيدًا للمنتجين على نطاق صغير.

مخلفات قصب السكر (البقاس): مخلفات قصب السكر هي المادة الليفية المتبقية بعد استخلاص عصير قصب السكر. وهي مادة خام شائعة تستخدم لصنع الفحم الحيوي المضغوط في البلدان المنتجة لقصب السكر.

روث الحيوانات: يمكن أيضًا استخدام روث الحيوانات مثل روث البقر وفضلات الدواجن لصنع الفحم الحيوي المضغوط. هذه المواد غنية بالمواد العضوية ويمكن أن توفر مصدرًا للوقود للمزارعين على نطاق صغير.

النفايات البلدية: يمكن أيضًا استخدام النفايات الصلبة البلدية لصنع الفحم الحيوي المضغوط. تسمى هذه العملية فصل النفايات وإعادة تدويرها.

يمكن أن تختلف المواد الخام المستخدمة في صنع قوالب الكتلة الحيوية اعتمادًا على التطبيق المحدد وتوافر المواد في منطقة معينة. من المهم ملاحظة أنه يجب تجفيف المواد الخام ومعالجتها بشكل صحيح قبل تحويلها إلى قوالب، لضمان أن المنتج النهائي يتمتع بالكثافة المطلوبة والمتانة ومحتوى الطاقة.

الفحم الحيوي المضغوط مقابل الفحم

تعتبر قوالب الكتلة الحيوية والفحم من أشكال الوقود الصلب التي يمكن استخدامها لتوليد الحرارة والكهرباء. ومع ذلك، هناك بعض الاختلافات الرئيسية بين الاثنين.

قوالب الكتلة الحيوية مصنوعة من مواد عضوية مضغوطة مثل رقائق الخشب ونشارة الخشب والنفايات الزراعية. إنها مصدر للطاقة المتجددة لأن المواد المستخدمة في صنعها يمكن تجديدها. تنتج قوالب الكتلة الحيوية أيضًا انبعاثات كربونية وجسيمات أقل مقارنة بالفحم عند حرقها.

ومن ناحية أخرى، الفحم هو الوقود الأحفوري الذي يتم استخراجه من الأرض. وهي غير متجددة ويؤدي احتراقها إلى إطلاق ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت والملوثات الأخرى في الهواء.

بشكل عام، في حين يمكن استخدام قوالب الكتلة الحيوية والفحم لتوليد الحرارة والكهرباء، فإن قوالب الكتلة الحيوية هي بديل أكثر استدامة وصديق للبيئة للفحم.

فوائد الفحم الحيوي المضغوط

هناك العديد من الفوائد لاستخدام قوالب فحم الكتلة الحيوية كمصدر للوقود:

متجدد ومستدام: يتم تصنيع الفحم الحيوي المضغوط من مواد عضوية مضغوطة مثل رقائق الخشب ونشارة الخشب والنفايات الزراعية، وهي موارد متجددة يمكن تجديدها.

انبعاثات غازات الاحتباس الحراري المنخفضة: ينتج الفحم الحيوي المضغوط انبعاثات كربون أقل مقارنة بالوقود الأحفوري التقليدي مثل الفحم والغاز الطبيعي.

فعال من حيث التكلفة: غالبًا ما يكون الفحم الحيوي المضغوط أرخص من الوقود الأحفوري التقليدي ويمكن إنتاجه محليًا، مما يقلل من تكاليف النقل.

تحسين جودة الهواء الداخلي: ينتج الفحم الحيوي المضغوط جسيمات ورمادًا أقل مقارنة بالوقود التقليدي، مما يؤدي إلى تحسين جودة الهواء الداخلي.

تعدد الاستخدامات: يمكن استخدام الفحم الحيوي المضغوط لتطبيقات مختلفة مثل الطهي والتدفئة وتوليد الكهرباء.

تقليل إزالة الغابات: يمكن أن يساعد الفحم الحيوي المضغوط المصنوع من مصادر خشبية مستدامة في تقليل إزالة الغابات وحماية الغابات الطبيعية.

خلق فرص عمل: يمكن أن يؤدي إنتاج وتوزيع الفحم الحيوي المضغوط إلى خلق فرص عمل في المناطق الريفية وتعزيز التنمية الاقتصادية.

كيف تصنع الفحم الحيوي؟

هناك عدة طرق لصنع فحم الكتلة الحيوية، ولكن إحدى الطرق الأكثر شيوعًا تسمى الانحلال الحراري. تتضمن عملية الانحلال الحراري تسخين الكتلة الحيوية، مثل الخشب أو النفايات الزراعية، في غياب الأكسجين لإنتاج الفحم والمنتجات الثانوية الأخرى.

فيما يلي الخطوات العامة لصنع فحم الكتلة الحيوية باستخدام الانحلال الحراري:

جمع وتجفيف الكتلة الحيوية: اجمع الكتلة الحيوية التي تريد استخدامها وجففها حتى تصل نسبة الرطوبة إلى أقل من 20%. سيضمن ذلك احتراق الكتلة الحيوية بكفاءة أثناء عملية التحلل الحراري.

تقطيع أو طحن الكتلة الحيوية: قم بتقطيع أو طحن الكتلة الحيوية إلى قطع صغيرة لزيادة مساحة السطح وتسريع عملية التحلل الحراري.

بناء أو شراء فرن تحلل حراري: يمكنك بناء فرن تحلل حراري بسيط باستخدام برميل معدني أو شراء فرن أكثر تقدمًا من الشركة المصنعة.

تحميل الكتلة الحيوية في الفرن: قم بتحميل الكتلة الحيوية المقطعة أو المطحونة في فرن التحلل الحراري.

إغلاق الفرن وتسخين الكتلة الحيوية: أغلق الفرن وسخن الكتلة الحيوية إلى درجة حرارة تتراوح بين 400-500 درجة مئوية. سيؤدي ذلك إلى تفكك الكتلة الحيوية وإطلاق الغازات، تاركًا الفحم خلفه.

السماح للفحم بالتبريد: بمجرد اكتمال عملية التحلل الحراري، اسمح للفحم بالتبريد قبل إخراجه من الفرن.

سحق الفحم: قم بسحق الفحم إلى قطع صغيرة إذا لزم الأمر، اعتمادًا على الاستخدام المقصود.

ومن الجدير بالذكر أن صنع الفحم في المنزل أو على نطاق صغير لا ينصح به بسبب ارتفاع خطر نشوب الحرائق ونقص إجراءات السلامة، كما يمكن أن تؤدي العملية إلى إطلاق الملوثات في الهواء.

لأي شيء تستخدم الفحم الحيوي المضغوط؟

الطهي: يمكن استخدام الفحم الحيوي المضغوط كمصدر للوقود للطهي في المنازل والمطاعم وغيرها من الشركات المتعلقة بالأغذية.

التدفئة: يمكن استخدام الفحم الحيوي المضغوط كمصدر للوقود للتدفئة في المنازل والمباني التجارية والمنشآت الصناعية.

توليد الكهرباء: يمكن استخدام الفحم الحيوي المضغوط لتوليد الكهرباء في محطات الطاقة، مما يوفر مصدرًا للطاقة المتجددة.

العمليات الصناعية: يمكن استخدام الفحم الحيوي المضغوط كمصدر للوقود في مختلف العمليات الصناعية مثل التجفيف، حرق الأفران، وتوليد البخار.

النقل: يمكن استخدام الفحم الحيوي المضغوط كمصدر للوقود في المركبات، مثل الحافلات والشاحنات، مما يقلل الاعتماد على الوقود الأحفوري.

الاستخدام الترفيهي: يمكن استخدام الفحم الحيوي المضغوط كمصدر للوقود لإشعال نار المخيمات والأنشطة الترفيهية الأخرى.

بشكل عام، توفر قوالب الكتلة الحيوية بديلاً فعالاً من حيث التكلفة ومستدامًا ومتعدد الاستخدامات للوقود الأحفوري التقليدي لمجموعة واسعة من التطبيقات.

خاتمة

الفحم الحيوي المضغوط هو مصدر طاقة مستدام يمكن إنتاجه من مواد حيوية مختلفة، مثل الخشب ونشارة الخشب وقشور الأرز وقشر جوز الهند والقش، إلخ. يمكن استخدام الفحم الحيوي كمصدر وقود للشواء والشيشة، إلخ. إذا كنت ترغب في صنع الفحم الحيوي المضغوط بكفاءة وموثوقية، فإن خط إنتاج الفحم الحيوي ضروري، يمكنه تحويل المواد الحيوية إلى فحم حيوي مضغوط منتظم مباشرة. تشمل آلاته الرئيسية آلة الكربنة، مطحنة الفحم، آلة الفحم المضغوط، مجفف الفحم، و آلة تعبئة الفحم المضغوط.

نحن مصنع آلات الفحم محترف، ونقدم مجموعة كاملة من حلول تصنيع الفحم الحيوي المضغوط. هل ترغب في بدء عملك في تصنيع الفحم؟ اتصل بخبير للحصول على مزيد من التفاصيل المفيدة.