به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، انرژی زیست‌توده از مواد آلی همچون چوب، پسماند سبز، پسماند غذایی، لجن فاضلاب و پسماند کشاورزی تولید می‌شود و در شهرها می‌تواند به گرما، برق و سوخت گازی تبدیل شود. در مقیاس شهری، زیست‌توده در سه شکل به کار می‌رود: سوزاندن مستقیم چوب یا پلت در دیگ‌های بخار برای گرمایش منطقه‌ای، تولید زیست‌گاز از پسماند آلی و لجن فاضلاب در فرایند هضم بی‌هوازی و تصفیه زیست‌گاز به بیومتان برای تزریق به شبکه گاز یا سوخت‌رسانی به خودروها. مزیت اصلی این مسیر آن است که پسماند شهری از بار دفنی به منبع انرژی تبدیل می‌شود و در صورت مدیریت درست، چرخه‌ای محلی میان پسماند، انرژی و حمل‌ونقل ایجاد می‌کند.
گرمایش منطقه‌ای یکی از مهم‌ترین کاربردهای زیست‌توده در شهرهاست. در این سامانه گرما در یک نیروگاه یا دیگ مرکزی تولید و از طریق شبکه لوله‌ها به خانه‌ها، بیمارستان‌ها، مدارس و ساختمان‌های اداری منتقل می‌شود. جایگزینی دیگ‌های زغال‌سنگ یا گاز با زیست‌توده می‌تواند انتشار کربن را کاهش دهد. بازیابی گرمای پساب و ترکیب زیست‌توده با پمپ حرارتی می‌تواند بازده کلی سامانه را افزایش دهد.
کاربرد دوم زیست‌توده در شهرها، تولید زیست‌گاز و بیومتان از پسماند آلی و لجن فاضلاب است. در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب، لجن در مخازن هضم بی‌هوازی تجزیه می‌شود و زیست‌گاز حاوی متان تولید می‌کند. پس از تصفیه و افزایش غلظت متان، این گاز به بیومتان تبدیل می‌شود و می‌تواند برای اتوبوس‌های شهری، کامیون‌های جمع‌آوری پسماند یا تزریق به شبکه گاز استفاده شود. پروژه اروپایی لایف نیمباس (اتوبوس بدون اثرگذاری منفی) نشان داده است که بیومتان حاصل از لجن فاضلاب می‌تواند انتشار دی‌اکسیدکربن را در مقایسه با گاز طبیعی تا ۸۰ درصد کاهش دهد.
کاربرد سوم، تولید هم‌زمان گرما و برق در نیروگاه‌های ترکیبی زیست‌توده است. در این سامانه احتراق زیست‌توده برای تولید بخار و برق به کار می‌رود و گرمای خروجی نیز وارد شبکه گرمایش می‌شود. این الگو برای شهرهایی مناسب است که نیاز پایدار به گرما و تقاضای بالا برای برق دارند. موفقیت پروژه‌های زیست‌توده به تامین پایدار خوراک، کنترل انتشار ذرات معلق، کیفیت احتراق، فاصله حمل سوخت و پذیرش اجتماعی وابسته است. زیست‌توده راهکاری مکمل برای انرژی خورشیدی، باتری‌های ذخیره‌ساز و پمپ حرارتی است.
بارسلونا؛ اتوبوس شهری با سوخت لجن فاضلاب
بارسلونا با اجرای پروژه اروپایی لایف نیمباس (LIFE NIMBUS) لجن فاضلاب را به سوخت تجدیدپذیر برای اتوبوس‌های شهری تبدیل کرده است. این پروژه پنج‌ساله با مشارکت مرکز فناوری آب، شرکت آب بارسلونا، شرکت حمل‌ونقل متروپولیتن بارسلونا و گروه پژوهشی خنوکوف دانشگاه مستقل بارسلونا اجرا شد و در ژوئن ۲۰۲۵ با ارائه نتایج نهایی به پایان رسید. تاسیسات تولید بیومتان در تصفیه‌خانه فاضلاب بایکس‌یوبرگات مستقر است و بیومتان تولیدشده، اتوبوس آزمایشی بدون اثرگذاری منفی در ناوگان متروپولیتن بارسلونا را تامین می‌کند.
فرایند این طرح از لجن حاصل از تصفیه فاضلاب آغاز می‌شود. لجن در سامانه هضم بی‌هوازی تجزیه و زیست‌گاز تولید می‌شود، سپس زیست‌گاز تصفیه و به بیومتان با کیفیت سوخت خودرو تبدیل می‌شود. پروژه از فناوری توان به گاز (Power-to-Gas) بهره می‌برد که برق مازاد تجدیدپذیر ابتدا به هیدروژن و سپس از طریق واکنش با دی‌اکسیدکربن به متان تجدیدپذیر تبدیل می‌شود. این ترکیب امکان استفاده از برق اضافی شبکه تجدیدپذیر را در زنجیره سوخت شهری فراهم می‌کند.
نتیجه عملی پروژه توانایی اتوبوس نیمباس برای پیمایش بیش از ۱۴ هزار کیلومتر در سال با بیومتان است. برآورد پروژه نشان می‌دهد که این اتوبوس سالانه ۲۸ تن انتشار دی‌اکسیدکربن را کاهش می‌دهد و ردپای کربنی آن بیش از ۸۰ درصد کاهش می‌یابد. بارسلونا مسئله پسماند و حمل‌ونقل را در یک چرخه واحد حل می‌کند. لجن فاضلاب که نیازمند مدیریت و دفع است، به سوخت پاک تبدیل می‌شود و سوخت حاصل به‌طور مستقیم در اتوبوس‌های شهری مصرف می‌شود، به این ترتیب شهرداری هم‌زمان هزینه و ریسک مدیریت لجن را کاهش می‌دهد و به هدف کاهش انتشار در حمل‌ونقل عمومی نزدیک می‌شود.
بیومتان نسبت به گاز طبیعی حدود ۸۰ درصد انتشار کمتری دارد و از این نظر گزینه‌ای مناسب برای ناوگان‌های سنگین شهری است. تجربه لایف نیمباس نشان می‌دهد که فناوری زیست‌گاز تنها برای روستاها یا پسماند کشاورزی نیست و می‌تواند در قلب یک کلان‌شهر کاربرد داشته باشد. برای شهرهایی که تصفیه‌خانه‌های بزرگ دارند، لجن فاضلاب می‌تواند منبعی قابل اتکا برای تولید سوخت باشد.
ماریبور؛ گرمایش شهری با چوب و بازیابی گرما
ماریبور، دومین شهر بزرگ اسلوونی در اوایل سال ۲۰۲۵ دیگ زیست‌توده‌ای جدید را در نیروگاه حرارتی لنت وارد بهره‌برداری کرد. این پروژه با سرمایه‌گذاری ۴.۵ میلیون یورویی و کمک مالی ۱.۳ میلیون یورویی وزارت محیط زیست اسلوونی اجرا شد و شرکت انرژی شهری مسئولیت بهره‌برداری آن را بر عهده دارد. دیگ جدید با ظرفیت پنج مگاوات، از تراشه چوب به‌عنوان سوخت استفاده می‌کند و مستقیم به شبکه گرمایش منطقه‌ای موجود شهر متصل است.
شبکه گرمایش منطقه‌ای ماریبور بیش از ۱۳ هزار و ۸۰۰ نقطه اتصال دارد و پیش از این بر گاز طبیعی تکیه داشت. براساس اطلاعات پروژه، دیگ زیست‌توده سالانه حدود ۱۵ هزار مگاوات‌ساعت گرما تولید می‌کند که معادل ۱۰ تا ۱۵ درصد کل تولید حرارتی سالانه انرژی شهری است. این سهم هرچند بخشی از کل شبکه است، اما گامی عملی برای کاهش وابستگی شهر به گاز و تقویت امنیت تامین گرما محسوب می‌شود.
افزون بر دیگ زیست‌توده، ماریبور پمپ حرارتی دمای بالا با ظرفیت ۲.۴ مگاوات‌ساعت را نیز راه‌اندازی کرده است که از آب رودخانه دراوا به‌عنوان منبع حرارتی استفاده می‌کند. ترکیب زیست‌توده و پمپ حرارتی، تنوع منابع تجدیدپذیر را در شبکه گرمایش افزایش و وابستگی شهر به یک منبع واحد را کاهش می‌دهد. این رویکرد با هدف شهر برای رسیدن به ۶۰ درصد خوداتکایی در تامین گرما از طریق انرژی تجدیدپذیر و بازیابی گرما تا سال ۲۰۳۰ هم‌راستاست.
مزیت اقتصادی این طرح پایداری نسبی قیمت گرما است. وقتی بخشی از گرما از منابع محلی و تجدیدپذیر تامین می‌شود، شهر کمتر در برابر نوسان قیمت گاز و سوخت‌های وارداتی آسیب‌پذیر می‌شود. مسئولان شرکت انرژی شهری ماریبور تاکید کرده‌اند که ثبات بخش ثابت هزینه گرما، حتی در شرایط افزایش قیمت انرژی، از مزیت‌های این سرمایه‌گذاری است.
از سوی دیگر ماریبور برنامه توسعه نیروگاه تبدیل پسماند به انرژی با ظرفیت ۲۶ مگاوات را در دست مطالعه دارد که سالانه ۴۰ هزار تن پسماند را پردازش خواهد کرد. این طرح اگر با استانداردهای سختگیرانه انتشار و تفکیک پسماند همراه شود، می‌تواند حلقه بعدی چرخه انرژی شهری باشد. تجربه ماریبور نشان می‌دهد که شهرهای متوسط نیز می‌توانند با ترکیب زیست‌توده، پمپ حرارتی و شبکه گرمایش موجود، مسیر کاهش کربن را با هزینه‌ای مدیریت‌پذیر طی کنند. نکته کلیدی اتصال نیروگاه جدید به زیرساخت موجود است، زیرا شبکه گسترده گرمایش، امکان توزیع گرمای تجدیدپذیر میان هزاران ساختمان را فراهم می‌کند.
پاریس؛ ناوگان بزرگ اتوبوس بیومتان از پسماند آلی
پاریس یکی از بزرگ‌ترین نمونه‌های استفاده از بیومتان در حمل‌ونقل عمومی اروپاست. شرکت حمل‌ونقل شهری پاریس در چارچوب برنامه اتوبوس ۲۰۲۵ ناوگان خود را به سمت اتوبوس‌های الکتریکی، بیومتان و هیبریدی سوق داده است. براساس داده‌های منتشرشده در فوریه ۲۰۲۵، این شرکت علاوه بر هزار اتوبوس الکتریکی، ۱۳۲۰ اتوبوس بیومتان را در ناوگان خود دارد و حدود ۷۰ درصد ناوگان آن را خودروهای الکتریکی، بیومتان یا هیبریدی تشکیل می‌دهند.
بیومتان مصرفی اتوبوس‌های پاریس از پسماند آلی و پسماند کشاورزی در منطقه ایل‌دوفرانس تامین می‌شود. این الگو چرخه‌ای محلی ایجاد می‌کند: پسماند آلی جمع‌آوری می‌شود، در واحدهای هضم بی‌هوازی به زیست‌گاز تبدیل می‌شود، زیست‌گاز تصفیه و به بیومتان تبدیل می‌شود و سپس در اتوبوس‌های شهری مصرف می‌شود، به این ترتیب بخشی از پسماند شهری از دفن یا سوزاندن ساده خارج و به سوخت حمل‌ونقل عمومی تبدیل می‌شود.
برنامه اتوبوس ۲۰۲۵ با هدف تبدیل کل ناوگان شهری به خودروهای بیومتان، هیبریدی و الکتریکی طراحی شده و هدف بلندمدت آن تبدیل ۵۰ درصد ناوگان به بیومتان تا سال ۲۰۵۰ است. کنار آن، ۱۳ دپوی اتوبوس برای بهره‌برداری از بیومتان سازگار شده‌اند و زیرساخت سوخت‌رسانی به بخشی از برنامه تبدیل ناوگان تبدیل شده است. هم‌زمانی میان تامین بیومتان، تجهیز دپوها، خرید خودرو و برنامه‌ریزی مسیرها، شرط اصلی موفقیت این الگو است.
پایداری این مسیر به تامین پایدار خوراک وابسته است. افزایش تقاضا برای بیومتان نباید به رقابت با تولید غذا یا واردات خوراک از مناطق دور منجر شود. پاریس با تمرکز بر پسماند آلی منطقه‌ای، مسیر پایدارتری انتخاب کرده است، زیرا خوراک در همان حوزه جغرافیایی تولید و مصرف می‌شود و فاصله حمل آن محدود می‌ماند.
سن‌پیر د کور؛ تقویت شبکه گرمایش با دیگ زیست‌توده
سن‌پیر د کور، شهری در حومه تور در فرانسه در اکتبر ۲۰۲۶ نیروگاه دیگ زیست‌توده ۴.۳ مگاواتی را راه‌اندازی کرد. این تاسیسات برای تقویت تولید حرارت تجدیدپذیر در شبکه گرمایش محلی ساخته شده است و کنار دو دیگ زیست‌توده موجود با ظرفیت‌های ۲ و ۲.۳ مگاوات فعالیت می‌کند. با راه‌اندازی این واحد، ظرفیت زیست‌توده‌ای شبکه به بیش از ۸.۶ مگاوات می‌رسد.
هدف اصلی پروژه افزایش سهم گرمای تجدیدپذیر در شبکه گرمایش و کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی است. در این الگو زیست‌توده در دیگ مرکزی سوزانده می‌شود و گرمای تولیدشده از طریق شبکه به ساختمان‌های شهری منتقل می‌شود. افزودن دیگ جدید به زیرساخت موجود، هزینه اتصال را کاهش و امکان استفاده از ظرفیت شبکه گرمایش را افزایش داده است. در شهرهایی که شبکه گرمایش موجود دارند، افزودن واحد تولید تجدیدپذیر می‌تواند سریع‌تر و کم‌هزینه‌تر از جایگزینی کامل زیرساخت باشد. این رویکرد به کاهش نوسان قیمت گرما و افزایش امنیت تامین انرژی کمک می‌کند.
برای شهرهای فرانسوی، این الگو بخشی از روند گسترش شبکه‌های گرمایش منطقه‌ای است. بر اساس داده‌های منتشرشده، شبکه‌های گرمایش فرانسه در سال ۲۰۲۵ به بیش از ۵۵ هزار نقطه اتصال خدمت‌رسانی کرده‌اند، طول آن‌ها ۶ درصد رشد کرده و به ۸۳۹۵ کیلومتر رسیده و حجم گرمای تحویلی نیز ۴ درصد افزایش یافته است. این روند نشان می‌دهد که گرمایش منطقه‌ای در فرانسه در حال تبدیل‌شدن به یکی از ابزارهای اصلی کاهش کربن در بخش انرژی است.
ترکیب چند دیگ با ظرفیت‌های متفاوت، انعطاف عملیاتی شبکه گرمایش سن‌پیر د کور را افزایش داده و امکان تنظیم تولید گرما متناسب با فصل و تقاضا را فراهم کرده است. این الگو برای شهرهایی مناسب است که شبکه گرمایش دارند، اما هنوز بخش بزرگی از حرارت آن‌ها از سوخت فسیلی تامین می‌شود.
نظر شما