ابتكار ياباني لتحويل النفايات إلى طاقة مستدامة

 نجحت اليابان في تحويل روث الأبقار إلى هيدروجين نظيف يمكن استخدامه كوقود للسيارات والجرارات الزراعية، يعد هذا الابتكار جزءا من جهود البلاد لتقليل الانبعاثات الضارة والاعتماد على مصادر طاقة متجددة.

 انبعاثات الميثان وتأثيرها على البيئة

يُعتبر روث الأبقار غير المعالج مصدرا رئيسيا لانبعاثات غاز الميثان، الذي يُعد أحد الغازات الدفيئة القوية التي تساهم في تغير المناخ، بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يتسبب تسرب الروث إلى مصادر المياه في تلوثها بشكل كبير، مما يؤثر على جودة المياه والحياة المائية

 تحويل الروث إلى هيدروجين

في بلدة شيكاواي الواقعة في جزيرة هوكايدو الشمالية، تم تطوير مرفق خاص لتحويل روث الأبقار إلى هيدروجين، تعتمد هذه المنطقة على صناعة الألبان بشكل كبير، حيث تنتج حوالي 50% من الحليب ومنتجات الألبان في اليابان. مع وجود أكثر من 20 مليون طن من روث الأبقار يتم إنتاجها سنويا، أصبحت هذه النفايات مصدرا قيما للطاقة النظيفة.

كيف يعمل مرفق شيكاواي للهيدروجين؟

يتم تغذية روث الأبقار (والبول) في جهاز هضم لاهوائي كبير، حيث يتم إدخال بكتيريا لتفكيك النفايات العضوية وإنتاج الغاز الحيوي والأسمدة السائلة، يتم بعد ذلك تنقية الغاز الحيوي إلى ميثان، والذي يُحول لاحقا إلى غاز هيدروجين، وفقا للتقارير يمكن للمرفق إنتاج 70 مترا مكعبا (18,500 غالون) من الهيدروجين سنويا.

 استخدامات الهيدروجين المنتج

يحتوي المرفق على محطة تزويد بالوقود يمكنها تعبئة حوالي 28 مركبة مزودة بخلايا وقود الهيدروجين يوميا، بينما يمكن استخدام الوقود للسيارات العادية، فإن الهدف الرئيسي هو تزويد المركبات الزراعية مثل الجرارات والشاحنات الرافعة بالوقود النظيف. كما يمكن تخزين الهيدروجين الفائض في أسطوانات لنقله إلى منشآت أخرى، مثل مزارع سمك الحفش وحديقة أوبيهيرو القريبة.

 فوائد مشروع تحويل الروث إلى هيدروجين

يُعد الهيدروجين وقودا واعدا للمستقبل لأنه لا ينبعث منه أي كربون عند احتراقه. هذا يجعله بديلا جذابا للوقود الأحفوري، خاصة في ظل الجهود العالمية للحد من انبعاثات الكربون.

يعتمد المشروع على مفهوم الاقتصاد الدائري، حيث يتم تحويل النفايات الزراعية إلى موارد قيّمة، هذا لا يوفر مصدرا للطاقة النظيفة فحسب، بل يساعد أيضا في إدارة النفايات بشكل أكثر فعالية، مما يعود بفوائد إضافية على المنطقة.

مشاريع مماثلة في اليابان

إلى جانب مشروع شيكاواي، تعمل اليابان على مشاريع مماثلة في فوكوكا لتحويل مياه الصرف الصحي إلى هيدروجين، يتم استخدام هذا الهيدروجين لتشغيل مركبات بلدية خالية من الانبعاثات، بما في ذلك شاحنات القمامة.

على الرغم من الفوائد الكبيرة، فإن إنتاج الهيدروجين من روث الأبقار يواجه تحديات تتعلق بارتفاع تكاليف الإنتاج وصعوبات التخزين ومع ذلك تظل هذه المشاريع نموذجا واعدا للاقتصاد الدائري وتحويل النفايات إلى طاقة متجددة.

يُظهر مشروع تحويل روث الأبقار إلى هيدروجين في اليابان إمكانات كبيرة لتحقيق الاستدامة البيئية وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري، مع استمرار التطور التكنولوجي، يمكن أن تصبح مثل هذه الابتكارات جزءا أساسيا من استراتيجيات الطاقة العالمية في المستقبل.-