شنبه 03 آذر 1403
فناپذیری سوخت های فسیلی، تنوع‌بخشی به منابع انرژی، توسعه پایدار، ایجاد امنیت انرژی، مشکلات زیست محیطی ناشی از مصارف انرژی فسیلی از یک طرف و تجدید‌پذیر بودن منابع انرژی مانند انرژی خورشید، باد، زیست‌توده و غیره از طرف دیگر، باعث توجه جدی جهانیان به توسعه و گسترش استفاده از انرژی های تجدیدپذیر و افزایش سهم این منابع در سبد انرژی جهانی شده است و تقاضای بین المللی برای مصرف سوخت های پاک و به ویژه زیست‌توده برای مصارفی چون حمل و نقل، برق و حرارت افزایش یافته است. امروزه فعالیت ها و بودجه دولت‌ها و شرکت‌ها در امر تحقیق، توسعه و عرضه سیستم های انرژی های تجدیدپذیر افزایش چشمگیر داشته است. استفاده از زیست‌توده به عنوان یک منبع انرژی نه تنها به دلایل اقتصادی بلکه به دلیل توسعه زیست محیطی و اجتماعی نیز جذاب است و از طرفی عاملی جهت تسریع در رسیدن به توسعه پایدار می باشد. سیستم‌هایی که زیست‌توده را به انرژی قابل مصرف تبدیل می‌کنند، می‌توانند در ظرفیت‌های کوچک، متوسط و بزرگ به کار روند. در این گزارش سیستم زیست‌توده (شامل منابع، فناوری های تولید انرژی و ...) به طور کلی معرفی شده است تا بتوان مسیری برای کاربرد موثر این منبع انرژی را تدوین نمود.
زیست‌توده یکی از منابع عمده در میان انواع منابع انرژی های تجدیدپذیر می‌باشد. زیست‌توده عبارت است از: اجزاء قابل تجزیه زیستی از محصولات، پسماندها و زائدات کشاورزی (شامل مواد گیاهی و دامی)، جنگل ها و صنایع وابسته و همچنین زائدات صنعتی و شهری قابل تجزیه. همچنین زیست‌توده به مواد خامی اطلاق می شود که خاستگاه زیستی داشته باشند به استثنای آنها که در زمین ساختارها (لایه های زمین) دفن شده و یا به مواد سنگواره ای دگردیسی یافته باشند.
زیست‌توده قابلیت تولید برق، حرارت، سوخت های مایع (اتانول و بیودیزل)، سوخت های گازی (متان) و انواع کاربردهای مفید شیمیایی را دارا است و می‌تواند انرژی را به اشکال جامد، مایع و گاز تحویل نماید، به طوری كه پس از ذغال سنگ، نفت و گاز طبیعی، چهارمین منبع بزرگ انرژی در دنیا می‌باشد.
منابع زیست‌توده را می‌توان به روش های گوناگون به انرژی تبدیل نمود. در حال حاضر فناوری‌های موجود در زمینه تبدیل زیست‌توده به انرژی را می‌توان به سه گروه طبقه‌بندی نمود كه هر گروه برای نوع خاصی از زیست‌توده مناسب است و محصولات انرژی مختص خود را دارد:
تبدیل ترموشیمیایی: شامل استفاده از حرارت و فرایندهای شیمیایی برای تولید محصولات انرژی از زیست‌توده می‌باشد. تبدیل ترموشیمیایی شامل فناوری‌های ذیل می‌گردد:
  • احتراق مستقیم
  • پیرولیز
  • گازیساز
  • کربنیزاسیون
تبدیل فیزیکی شیمیایی: شامل اعمال روش های مکانیکی روی زیست‌توده و استفاده از عوامل شیمیایی برای تبدیل زیست‌توده به سوخت‌های مایع و جامد می‌باشد. تبدیل فیزیكی- شیمیایی شامل موارد ذیل می‌شود:
  • فشرده‌سازی
  • ترنس‌استریفیكاسیون
تبدیل بیوشیمیایی: شامل استفاده از آنزیم‌ها، باكتری‌ها یا سایر میكروارگانیسم‌ها برای تبدیل زیست‌توده به دیگر شكل‌های انرژی است و مشتمل بر فناوری‌های ذیل می‌باشد:
  • هاضم بیهوازی
  • دفنگاه
  • تخمیر
  • پیل سوختی زیستی
بی‌شک توسعه فناوری مبنایی برای توسعه کاربرد و موتوری برای توسعه صنعت خواهد بود و با توجه به اهمیت فناوری‌های استحصال انرژی از منابع زیست‌توده در حفظ محیط زیست و كاهش اثرات مخرب آن و حمایت‌های مناسب دولت، ورود به حوزه فناوری‌های زیست‌توده از اهمیت بالایی برخوردار شده است. در این سند فناوری‌های انرژی زیست‌توده مورد بررسی قرار گرفته و بر اساس مصالح ملی اولویت‌بندی شده‌اند تا با اتخاذ سیاست‌های مناسب و پیشنهاد اقدامات موثر، راهگشای دستیابی به اهداف تعیین شده در سند باشد.
پس از تدوین سند و نقشه راه توسعه فناوری انرژی زیست‌توده در پژوهشگاه نیرو، به منظور ارزیابی پروژه‌های اجرایی مختلف تعریف شده برای حصول به اهداف نقشه‌راه توسعه فناوری‌های انرژی زیست‌توده ، علاوه بر تعیین شاخص‌ها باید ساختارهای نظارتی مورد نیاز و نحوه فعالیت آن‌ها تعیین می‌شد. از سوی دیگر با توجه به اینكه نقشه‌راه یك سند زنده و پویا است، ضرورت دارد در بازه‌های زمانی مشخصی به بازنگری و بروزرسانی این سند پرداخته شود، از این رو برنامه‌ریزی لازم جهت انجام این بازنگری‌ها نیز باید مشخص می‌شد.
بر همین اساس پس از تصویب سند توسعه فناوری انرژی زیست‌توده ، مرکز توسعه فناوری انرژی زیست‌توده پژوهشگاه نیرو در زمستان سال 1395 تاسیس گردید تا به‌روزرسانی نقشه‌‌راه فناوری‌های انرژی زیست‌توده را انجام دهد و تحقیقات مورد حمایت وزارت نیرو در حوزه فناوری‌های انرژی زیست‌توده را در جهت اولویت‌های کشور هدایت نماید.
  • انجام تحقیقات کاربردی در حوزه فناوری (ترموشیمیایی و بیوشیمیایی)
  • تبدیل ضایعات به انرژی
  • مشاوره فنی و علمی
  • مشارکت در زمینه پروژه‌ها
  • برگزاری دوره های آموزشی
با الهام از سند چشم‌انداز بیست‌ساله، نقشه جامع علمی کشور و در راستای تحقق چشم انداز وزارت نیرو و همچنین حفاظت از محیط زیست، آب و امنیت غذایی، جمهوری اسلامی ایران با تکیه بر توانمندی های داخلی و متخصصان كارآمد و خلاق در طراحی، اجرا و مدیریت فناوری‌های اولویت‌دار حوزه تولید برق زیست‌توده، به جایگاه دوم در بین کشورهای منطقه در افق 1404 دست یافته است.

 

ماموریت

 

طرح توسعه فناوری انرژی زیست‌توده پژوهشگاه نیرو در خرداد 1396 با ابلاغ شورای آموزش، پژوهش و فناوری وزارت نيرو فعالیت‌های خود را آغاز نموده است كه بخشی از مأموريت‌های اصلی اين طرح به شرح ذيل می باشد:
  • ايفای نقش مديريت فناوری در زمينه انرژی زيست‌توده
  • هماهنگ‌سازی فعاليت بخش‌های مختلف صنعت برق، مراكز تحقيقاتی و دانشگاه‌ها در زمينه انرژی زيست‌توده
  • مديريت ارائه خدمات علمی، پژوهشی و آزمايشگاهی به صنعت برق در زمينه فناوری‌های انرژی زيست‌توده
  • برنامه‌ريزی، تعريف و مديريت اجرای طرح‌ها و پروژه‌های كاربردی و توسعه‌ای در زمينه فناوری‌های انرژی زيست‌توده
  • ساماندهی و حمايت از توسعه فناوری بومی و توسعه صادرات تجهيزات انرژی زيست‌توده با بهره‌گيری از تحقيقات پايه‌ای، توسعه‌ای و کاربردی
  • شناسايی نيازها و تدوين اسناد چشم‌انداز برای جهت‌دهی تحقيقات در زمينه انرژی زيست‌توده و توسعه طرح
  • انباشت دانش در حوزه‌های علمی و تخصصی و ايجاد شبکه علمی متشکل از محققين و صاحبنظران در زمينه فناوری‌های انرژی زيست‌توده
  • ايجاد نظام و تامين منابع مالی لازم جهت حمايت مالی از طرح‌ها و پروژه‌های فناوری های مرتبط با فعاليت‌های طرح
  • مدیریت نظام‌مند حمايت از شركت‌های دانش‌بنيان مرتبط با فناوری‌های انرژی زيست‌توده در قالب مراكز رشد و پارك‌های علمی و فناوری و صندوق‌های مالی حمايت از پژوهش
الف- در بخش فناوری گازیساز
  • راهبرد كلان 1 : توسعه فناوری گازیساز از منبع زباله شهری در مقیاس بزرگ با هدف تولید برق از طریق حمایت و تشویق صنایع توانمند داخلی به همكاری فعالانه با پیشگامان این فناوری در دنیا (سبك اكتساب : همكاری خارجی و توسعه داخلی)
  • راهبرد كلان 2 : توسعه فناوری گازیساز از منبع لجن فاضلاب شهری در مقیاس بزرگ با هدف تولید برق از طریق حمایت و تشویق صنایع توانمند داخلی به همكاری فعالانه با پیشگامان این فناوری در دنیا (سبك اكتساب : همكاری خارجی و توسعه داخلی)
  • راهبرد كلان 3 : توسعه فناوری گازیساز از منبع زائدات كشاورزی و جنگلی در مقیاس بزرگ با هدف تولید برق از طریق حمایت و تشویق صنایع توانمند داخلی به همكاری فعالانه با پیشگامان این فناوری در دنیا (سبك اكتساب : همكاری خارجی و توسعه داخلی)
  • راهبرد كلان 4 : توسعه فناوری گازیساز از منبع زائدات كشاورزی و جنگلی در مقیاس كوچك با هدف تولید برق از طریق توسعه كاربرد آن در داخل كشور (سبك اكتساب : خرید)
ب- در بخش فناوری هاضم بیهوازی
  • راهبرد كلان 5 : توسعه فناوری هاضم بیهوازی از منبع فضولات دامی در مقیاس بزرگ با هدف تولید برق از طریق حمایت و تشویق صنایع توانمند داخلی به همكاری فعالانه با پیشگامان این فناوری در دنیا (سبك اكتساب : همكاری خارجی و توسعه داخلی)
  • راهبرد كلان 6 : توسعه فناوری هاضم بیهوازی از منبع زباله شهری در مقیاس بزرگ با هدف تولید برق از طریق حمایت و تشویق صنایع توانمند داخلی به همكاری فعالانه با پیشگامان این فناوری در دنیا (سبك اكتساب : همكاری خارجی و توسعه داخلی)
  • راهبرد كلان 7 : توسعه فناوری هاضم بیهوازی از منبع فاضلاب شهری در مقیاس بزرگ با هدف تولید برق از طریق توسعه كاربرد آن در داخل كشور (سبك اكتساب : خرید)
ج- در بخش فناوری زباله‌سوز
  • راهبرد كلان 8 : توسعه فناوری زباله‌سوزی توده‌سوز از منبع زباله شهری در مقیاس بزرگ با هدف تولید برق از طریق توسعه كاربرد آن در داخل كشور (سبك اكتساب : همكاری خارجی)