مقدمه:

در سالهای اخیر با توجه به به توسعه صنعتی روز افزون جامعه بشری و کاهش منابع سوخت فسیلی و افزایش قیمت آنها خیلی از کشورها به فکر تولید انرژی برق از زباله و ضایعات حاصله از شهرهای بزرگ افتاده اند.

زباله ای که با قیمت بسیار پایین میتواند چرخ نیروگاهی را به گردش درآورد .

در این مقاله به  زبان ساده به مبحث تولید برق و انرژی از زباله پرداخت شده است.

فناوری تولید انرژی بصورت غیر حرارتی از زباله:

• تجزیه به طریق بی هوازی (از طریق بیوگاز غنی در متان)

• تخمیر تولیدات (مانند آتانول، اسید لاستیک، هیدروژن)

• بیولوژیکی مکانیک (MBT)،

• MBT به اضافه بی هوازی هضم.

• MBT به غیرا ز سوخت مشتق شده

فناوری حرارتی

• تبدیل کردن به گاز (گاز تولید قابل احتراق، هیدوژن، سوخت مصنوعی)

• تجزیه حرارتی پلیمرها (تولید نفت خام مصنوعی، که می‌تواند بیشتر تصفیه شود)

• تجزیه در اثر حرارت (تلوید قابل احتراق تار TAR/ Biooil و chars)

• پلاسما تبدیل به گاز قوس یا فرایند تبدیل به گاز پلاسما (PGP) (تولید گازهای سنتزی غنی از جمله هیدروژن و مونوکسید کربن قابل استفاده برای سلول‌های سوختی یا تولید برق برای ایجاد قوس پلاسما، سیلیکات منجمد قابل استفاده و شمش فلز، نمک و گوگرد.

توسعه‌های جهانی زباله به انرژی:

در طی سال‌های ۲۰۰۷-۲۰۰۱، ظرفیت تولید زباله به انرژی حدود چهار میلیون تن در سال افزایش یافته است که این چین چندین کارخانه که براساس در ذوب مستقیم یا در احتراق بستر سایل از مواد زاید جامد را ایجاد کرده‌اند.

در چین حدود ۵۰ کارخانه در تلوید زباله به انرژی وجود دارد.

ژاپن بزرگریتن کاربرد در زمینه حرارتی MSW در جهان با ظرفیت ۴۰ میلیون تن است.

تعدادی از این کارخانه‌ها استفاده فناوری استفاده از استوکر (stoker) و دیگران با استفاده از فناوری‌های پیشرفته نی سازی اکسیژن را به کار می‌برند.

هم چنین بیش از یک صد کارخانه که باروش حرارتی و نیز با استفاده از فرایندهای نسبتاً بهتری استفاده می‌نمایند مانند ذوب مستیم، روند تبدیل به مایع شدن (Ebara) روش ترمو که در آن با این روش به گاز تبدیل می‌شود (JFE) و هم چنین فرایند ذوب مستقیم نیز وجود دارد.

در منطقه Patras (پاتراس) یونان، یک شرکت یونانی فقط آزمایش سیستم را به اتمام رساند که در این آزمایش انرژی بالقوه‌ای را که ایجاد می‌شد به وضوح بدست می‌آمد.

با این ورش، آنها ۲۵ کیلووات برق و ۲۵ کیلووات گرما از طریق زباله مایع (اب غیرقابل مصرف) حاصل می‌شد .

در هند مرکز زیستی علم انرزی برای اولین بار وابستگی خود را نسبت بهسوخت‌های فسیلی کاهش داد و در خانه‌ها از سوخت سبز استفاده نمودند.

همان طور که از ژوئن سال ۲۰۱۴، کشور اندرونزی در مجموع ۵/۹۳ مگاوات ظرفیت تولید زباله به انرژی دست پیدا کردند و با یک خط لوله روزه در مراحل آماده‌سازی‌های مختلف با هم به مقدار ۳۷۳ مگاوات ظرفیت نایل گردیدند.

شرکت تولید انرژی از سوخت‌های زیستی دنور، دو کارخانه سوخت زیستیجدید در منطقه وود – ریور (wood-river)، فرمونت (Fairmont)، نبراسکا (NE) مینوستا (MN) در ژوئیه ۲۰۰۸ ایجاد کردند.

این کارخانه‌ها با استفاده از روش تقطیر به سوخت اتانول برای استفاده ازوسایل نقلیه موتوری و موتورهای دیگر ایجاد نمودند.

این دو کارخانه، در حال اضافه گزارش‌های مبتنی بر ظرفیت تولید بیش از ۹۰ درصد براساس انرژی‌های زیست محیطی گزارش شده است.

کارخانه‌های دیگری که براساس انرژی‌های زیست محیطی در مناطق پلیز انتون کالیفرنیا و رنونواد (N70) در حال ساخت می‌باشند.

این کارخانه قرار است در اوایل سال ۲۰۱۰ تحت نام کارخانه تولید سوخت‌های زیستی سیرا شروع به کار نماید.

پیش بینی شده است که این کارخانه حدود ۵/۱۰ میلیون گالن اتانول در هر سال از بازیافت ۹۰۰۰۰ تن زباله محیط زیستی تولید نماید.

(اخبار سوخت‌های زیستی) فناوری تولید انرژی از طریق بازیافت شامل تخمیر که منجر به تولید اتانول که با به کارگیری سلولزی زباله یا مواد آلی می‌توان به سوخت زیستی دست یافت.

در فرایند تخمیر، قند موجود در زباله‌ها به دی اکسید کربن و الکل تبدیل می‌شود این همان روشی است که در صنعت الکل سازی (شراب سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تخمیر به طور معمول بدون حضور هوا وجود دارد.

استر (Esterification) همچنین می‌توانید با استفاده از زباله به فناوری‌های انرژی انجام می‌شود، و در نتیجه این فرایند بیودیزل است.

اثر بخشی هزینه از طریق روش استر بر روی مواد خام بستگی دارد به همه عوامل از جمله فاصله حمل و نقل مقدار نفت موجود در مواد خاک و موارد دیگر.

تبدیل کردن به گاز و تجزیه در اثر حرارت هم می‌توان به ۷۵ بازده تبدیل حرارتی ناخالص رسید (روش تبدیل سوخت به گاز)

مقدمه:

امروزه خوردگی شیمیایی فلزات از جمله مشکلات اساسی و هزینه ساز صنایع بزرگ به خصوص صنعت نفت، گاز، پتروشیمی، نیروگاهی، آب و فاضلاب و … میباشد.

لوله های انتقال و توزیع سوخت و آب، اسکله ها، کشتی ها، کندانسورها، دکلهای انتقال نیرو، مخازن ذخیره سوخت و دیگر سازه های مدفون (و یا غوطه ور) در یک الکترولیت متناسب با شرایط موجود و با توجه به ساختار متالورژیکی خود ، خورده شده و بعد از مدتی کار یک سیستم و پروسه فعال را مختل کرده و منجربه ضرر و زیانهای غیر قابل پیش بینی میشوند.

این مبحث باعث انگیزه انجام تحقیقات وسیعی در این زمینه شده است تا روشهای عملی مقابله با خوردگی شیمیایی فلزات به عرصه ظهور برسد.

صاعقه گیر اذرخش(ساخت ایران)

در خصوص پیشگیری از خوردگی لوله های مدفون، کف مخازن روزمینی و مخازن زیر زمینی نتیجه تحقیقات و آزمایشات انجام شده دو روش عمده زیر میباشد:

۱-حفاظت کاتدی:

حفاظت کاتدی به دو روش انجام میشود

الف -روش آند فداشونده :

ازیک فلزفعال تر به منظورحفاظت فلز موردنظراستفاده می شود.

این فلزات معمولا Al،Mg Zn والیاژهای ان هستند .

روش کار به این صورت است که اند راتوسط سیم به قطعه مورد نظرمتصل می کنیم.

اندمورداستفاده فقط قدرت داردمحدوده مشخصی راپوشش دهد پس باید از اند های مکرر استفاده کرد .

این روش در محلهایی که دسترسی به جریان الکتریکی موجود نباشد استفاده می شود.

ب- استفاده ازمنبع جریان DC:

دراین روش آند از بین نمی رودبلکه فقط جهت تکمیل کردن مدارالکتریکی استفاده می شود.

روش به این گونه است که قطب منفی منبع جریان را به تجهیزات متصل می کنند.

درپیل هایی که الکترود های Fe و  Znداشتند ابتد ا Znاز بین می رود یعنی جهت حرکت الکترون از سمت     Feبه Znاست  .

در صنعت برق جهت جریان را عکس ان درنظر می گیرند.

درداخل الکترولیت هم یونها جابجایی بار رابرعهده دارندپس در داخل محلول ازسمت Zn بهFe  است  درعمل  Feتازمانی که      Znوجودداشت  محافظت می شود یعنی ان فلزی که ازطریق الکترولیت جریان به ان واردمی شودمحافظت  می شودپس مهم جهت جریان است.

برای اندفداشونده هم مشابه این روش را داریم.

۲-حفاظت اندی:

حفاظت آندی یک روش و فن آوری پیشرفته در جلوگیری از خوردگی فلزات اعم از مخازن و مبدل ها و لوله ها به خصوص در صنایع پتروشیمی و پالایشگاهی و صنایع مرتبط با اسید سولفوریک می باشد که متاسفانه نه تحقیقات و پایان نامه های دانشگاهی و نه در صنعت آن طور که بایسته است به آن پرداخته شده است ،

در فلزات اکتیو – پسیو با توجه به دیاگرام های پتانسیل برحسب سرعت خوردگی می دانیم در فلزات اکتیو- پسیو محیط قادر خواهد بود لایه محافظی بر روی سطح فلز تشکیل دهد که موجب می شود خوردگی به سرعت کاهش یا بد .

از این خاصیت برای حفاظت انها استفاده می کنیم .

به طوری که در نمودار با افزایش پتانسیل با(وصل به قطب مثبت ) خوردگی کاهش می یابد .

پس اگر بخواهیم در فلزات اکتیو سرعت خوردگی را کاهش دهیم مجبوریم پتانسیل را کاهش دهیم پس قطب منفی منبع جریان را به ان متصل می کنیم .

 مقایسه حفاظت کاتدیک با آندیک:

 مخارج سیستم حفاظت کاتدی چندان گران نیست زیرا اجزا مورد استفاده ساده بوده و به سهولت نصب میگردند.

حفاظت آندی نیاز به تجهیزات پیچیدهای شامل پتانسیواستات و الکترود مقایسه داشته و مخارج نصب آن نیز بالاتر است.

مخارج بهره برداری از این دو روش نیز به خاطر اختلاف جریان الکتریکی مورد نیاز که در بالا به آن اشاره شد با یکدیگر متفاوت است.

منطقه مورد حفاظت یا قدرت پرتاب حفاظت کاتدی کم میباشد، لذا برای برقراری جریان یکنواخت احتیاج به الکترودهای متعدد در فواصل نزدیک به یکدیگر میباشد.

سیستمهای حفاظت آندی دارای قدرت پرتاب بالایی هستند، لذا با یک الکترود کمکی به تنهائی می- توان یک خط لوله طویل را محافظت کرد.

حفاظت آندی دارای دو ویژگی منحصر بفرد است:

جریان الکتریکی اعمال شده معمولاً متناسب با مقدار خوردگی سیستم تحت حفاظت است.