تحتوي مخلفات المطبخ على نسبة عالية من المواد العضوية, وهي المواد التي تنتج عن أجسام الكائنات الحية مثل الفضلات أو القشور أو الثمار التالفة أو حتى بقايا تلك الكائنات بعد موتها أو ذبحها لتصبح وجبات غذائية.

وعند ترك هذة المواد تتحلل في غياب الهواء بشكل كامل ينتج غاز يمكن أن يستخدم في الطهي أو النشاطات الأخرى التي تحتاج إلى الغاز كوقود.

ويتكون ذلك الغاز من غازي الميثان الذي تعتمد عليه جودة الغاز وكفاءة اشتعاله وثاني أوكسيد الكربون الذي يعد منتج ثانوي غير مرغوب فيه، ويسمى الغاز الناتج من عملية التحلل الغاز الحيوي وذلك لكونه ينتج عن نشاط لكائنات حية دقيقة.

تعتبر الهند بشكل خاص ودول جنوب شرق آسيا بشكل عام أكثر الدول التي تستعمل تقنيات إنتاج الغاز الحيوي إذ تنتشر وحدات بسيطة في معظم منازل المناطق الريفية في الهند وتتخذ عدة شركات من إنتاج وحدات الغاز الحيوي صناعة أساسية لها, فيما تشتهر الصين بوحدات ذات حجم اكبر يمكن أن تستخدم لقرية كاملة أو لعدة منازل.

المواد الخام اللازمة:

روث البقر هو أفضل مادة خام لإنتاج الغاز الحيوي وذلك لأنه يوفر مصدراُ متجدداُ للكائنات الحية الدقيقة التي تعمل على إتمام عملية التحلل لكن هذا لا يمنع ان يتم خلطه مع مواد عضوية أخرى لتحسين الإنتاجية أو للتخلص من النفايات بصورة أكثر أفضل للبيئة.

ومن المواد التي يمكن أن تستخدم جميع أنواع الروث وبقايا الأطعمة وبقايا الصناعات الغذائية وبالتأكيد مخلفات المطبخ العضوية, فيما يجب عدم استعمال الزيوت والشحوم والحوامض القوية أو الأملاح وكذلك خشب الأشجار وطبعاً كل المواد غير العضوية من معادن وبلاستيك وزجاج ومشتقات بترولية.

تقنيات إنتاج الغاز الحيوي:

لإنتاج الغاز الحيوي لابد من توفر خزان لإحتواء المواد العضوية التي سيجري لها التحلل وخزان آخر لتخزين الغاز الناتج من العملية ولهذا الغرض تم إنتاج عدة أشكال من وحدات الغاز الحيوي أشهرها:

الخزان العائم (النظام الهندي):

وهو عبارة عن خزانين اما من المعدن او البلاستيك احدهما سفلي مفتوح من اعلى والثاني علوي مفتوح من اسفل بحيث يكون الخزان العلوي داخل الخزان السفلي الذي يحتوي المواد العضوية ويكون الخزان العلوي حر الحركة ليتمكن من تجميع الغاز الناتج , ويتم تصميم الخزان السفلي بحيث يتم تغذيته واخذ الفائض منه بشكل دوري .

القبة الثابتة (النظام الصيني):

عبارة عن خزان واحد غالباً ما يكون من الإسمنت ويكون محكم الإغلاق, يتجمع الغاز الناتج في القبة التي تتصل مباشرة ببالونات مخصصة للتخزين وغالباً ما يكون هذا النظام أكبر حجماً من النظام الهندي وذلك لكفاءته المنخفضة.

البالون (النظام التايواني):

هو عبارة عن بالون يتم تغذيته بالمواد العضوية وعند إنتاج الغاز فإنه ينتفخ, ويمكن الحصول على الغاز منه إما عن طريق الضغط عليه بثقل بسيط أو استعمال ضاغطات تجميع الغاز الحيوي.

خطوات تصنيع وحدة منزلية لإنتاج الغاز الحيوي:

1 – لابد قبل كل شيء من اختيار التصميم المناسب لطبيعة حياة الأسرة من حيث وعدد الحيونات التي تقتنيها أن وجدت ونوع الأطعمة التي تعتمد عليها كذلك وجود حديقة منزلية أم لا.

ويفضل أن يتم اختيار نظام مجرب في المنطقة لأن عمليات التجريب غالباً ما تكون صعبة وتسبب الكثير من الروائح والمخلفات الضارة إذا فشلت.

2 – فهم متطلبات الوحدة قبل تركيبها ومعرفة جميع المشكلات التي قد تنتج عنها والتأكد من وجود الدعم الفني المناسب, فقد تحتاج العائلة إلى شخص مختص بأعمال سباكة لتركيب الوحدة وصيانتها.

3 – في بعض الدول يمكن شراء الوحدة جاهزة من اشخاص يقومون بتصنيعها أما في المنطقة العربية فلا يوجد مثل تلك الصناعة بكل أسف لذا يمكن الاستعانة بخبرات وتجارب منتشرة في كثير من الدول, يمكن استعراض بعضها عن طريق الانترنت, كما يمكن إسناد الأمر إلى فني سباكة محترف مع اعطائه التصميم المناسب الذي استقر عليه الاختيار من قبل.

4 – النظام الهندي هو أبسط الأنظمة ويمكن الاعتماد عليه لكن مع الحذر عند اختيار الخزانين العلوي والسفلي بحيث يكون بينهما فرق في القطر من 5-10 سم فقط بحيث يمكن اقحام العلوي في السفلي مع ضمان عدم تأرجحه بسبب الفرق الكبير في الأقطار.

5 – أفضل أنواع الخزانات المستخدمة هي البلاستيكية لسهولة تشكيلها وعدم تعرضها للصدأ كالمعدنية وكذلك خفة وزنها, وإمكانية استعمال من المحابس والوصلات البلاستيكية رخيصة الثمن التي تستعمل في مجال الري, كذلك يمكن أن تسهل وضع الوحدة على سطح المنزل في حال عدم وجود حديقة منزلية.

6 – عند تركيب وحدة الغاز الحيوي للمرة الأولى فلا بد من عملية إكثار للكائنات الحية الدقيقة المسؤولة عن تحلل المواد العضوية وهذة العملية تتم بوضع كمية روث البقر أو الغنم في الوحدة لمدة تتراوح بين أسبوعين إلى ثلاثة أسابيع بعد ذلك تكون الوحدة جاهزة لتستقبل المواد العضوية من مخلفات المطبخ.

كما يمكن الاستعانة بمحاليل جاهزة يتم أخذها من وحدات سابقة وتغذية الوحدة بها لمدة أسبوع لضمان تواجد أعداد مناسبة من الكائنات الحية الدقيقة, ويجب أن يكون محتوى خزان التحلل سائل دائما لتسهيل حركة هذة الكائنات ونموها, كما يمكن وضع الحصى لتكون أماكن لمستعمرات الكائنات الحية الدقيقة.

7 – لتغذية الوحدة لابد من فرم أو طحن المواد العضوية وخلطها بمكية من الماء بنفس وزنها وبعد ذلك سكبها من خلال فتحة التغذية ويمكن للتغذية أن تكون يومية أو مرة كل ثلاثة أيام على الأكثر ويفضل أن لا تتباعد مرات التغذية كثيراً لضمان استمرار التحلل وتحريك محتوى الخزان كل يوم.

ولا بد للمواد داخل خزان التحلل أن تبقى سائلة وعلى الشخص الذي يقوم بالتغذية أن لا يستعمل مواد قابلة للترسب مثل الأتربة والحصى أو قابلة للطفو مثل الألياف والقشو إذ تشكل طبقة تمنع تحرر الغاز من السائل وتعطل عمل الوحدة.

8 – يمكن الحصول على السائل الفائض من الخزان عن طريق انبوب معد لذلك, يخرج من متصف الخزان ويرتفع إلى المستوى الذي يراد للسائل ان يصله، وتكون المواد الناتجة عبارة عن سماد عضوي سائل مناسب لري كافة أنواع المزروعات, يعمل على تحسين إنتاج الحديقة المنزلية, وفي حال عدم وجود حديقة فيمكن التخلص منه في شبكة المجاري المنزلية بسهولة.

9 – ليس هناك حاجة لضغط الغاز الناتج وتحويله إلى سائل كما في أسطوانات الغاز الطبيعي التجارية, والأفضل أن يتم استهلاك ما يتجمع في وحدة التخزين يومياً وأن لا تترك لفترات تزيد عن يومين لأن ذلك يؤدي إلى خسارة كمية مهمة من الغاز, كما عملية تحويل الغاز تتطلب طاقة عالية ووحدات ضغط مرتفعة الثمن مما يجعل العملية غير مجدية.

10 – لتنقية الغاز يمكن تمريره من خلال محلول هيدروكسيد الصوديوم الذي يتفاعل يمتص ثاني أوكسيد الكربون مما يزيد من فعالية اشتغال غاز الميثان.

11 – تنشط الكائنات الحية الدقيقة المنتجة للغاز في فصل الصيف حيث الحرارة المرتفعة, وهناك اعتقاد خاطئ أن أفضل حرارة لهذة الكائنات هي 37 مئوية, في حين أن الثابت أنه كلما زادت الحرارة كلما كان نشاط تلك الكائنات أفضل حتى تصل إلى درجة 60 مئوية.

وفي فصل الشتاء تصاب بالخمول أو تموت مما يتطلب حماية الوحدة وعزلها حرارياً أو استخدام سخان شمسي لتسخين محتواها.

12 – لعمل صيانة دورية للوحدة يمكن أخذ كميات مناسبة من السائل الموجود بداخلها ثم تفريغ الباقي وغسلها جيداً بالماء وبعد ذلك إعادة تنسشيط وإكثار الكائنات الحية الدقيقة كما في المرة الأولى.

13 – الحصول على الدعم الفني أمر مهم ويمكن الاستعانة بفنيي تركيب شبكات الغاز المنزلي وفنيي السباكة للتغلب على بعض المشاكل الفني التي قد تحدث.

خاتمة

الغاز الحيوي مصدر مهم للطاقة إذا تم إنتاجه بطرق فعالة على المستوى المنزلي, وهو لا يحتاج إلى تقنيات معقدة وعالية الثمن كما أن إنتاجه يتطلب خبرة بسيطة يمكن الحصول عليها بساعات قليلة من التدريب.

ويمكن الاستفادة مما ينتج عن وحدة إنتاج الغاز من غاز وسماد مع تقليل النفايات المنزلية وبالتالي تخفيف العبء عن المكبات العامة وتقليل الاعتماد على الغاز الطبيعي الذي يمكن أن يكون مصدره من دول أخرى ويتحكم في اسعاره عوامل اقتصادية وسياسية تثقل كاهل الدولة والمواطن على حد سواء.