الأرجنتين إنها واحدة من أكبر الدول وتتميز بتطورها في القطاع الزراعي. ومع ذلك، كما هو الحال في العديد من البلدان ذات المناطق الريفية الشاسعة، فإن العديد من المناطق بعيدة عن المراكز الحضرية وبالتالي تواجه مشاكل في الوصول إلى الخدمات الأساسية مثل ضوء, كهرباء, الغاز ومياه الشرب.
وفي مواجهة هذا الوضع، بدأ استخدام تقنية رئيسية منذ بضعة عقود: المحللون الحيويون. وفي السنوات الأخيرة، زاد استخدامها بشكل ملحوظ في المناطق الريفية، خاصة بسبب سهولة التنفيذ والفوائد الاقتصادية والبيئية التي توفرها. أصبحت الهاضمات الحيوية جزءًا أساسيًا من إدارة النفايات في مزارع الألبان والمزارع وغيرها من المؤسسات الزراعية في الأرجنتين.
ما هو الهاضم الحيوي؟
الهاضم الحيوي هو جهاز يعالج النفايات العضوية ذات الأصل الحيواني أو النباتي لإنتاج منتجين قيمين: الغاز الحيوي و الأسمدة الحيوية. من خلال ترسيب النفايات مثل السماد أو بقايا النباتات داخل الهاضم الحيوي، في بيئة مغلقة وخالية من الأكسجين (عملية الهضم اللاهوائي)، تقوم البكتيريا بتحلل المواد العضوية، وتنتج غازًا حيويًا وأسمدة غنية بالمغذيات.
والغاز الحيوي المنتج عبارة عن خليط من الغازات، بشكل رئيسي غاز الميثان (CH4) وثاني أكسيد الكربون (CO2)، والذي يمكن استخدامه بطرق مختلفة: للطهي، وتسخين المياه، وتوليد الكهرباء باستخدام مولدات الغاز. وهذا الغاز يشبه الغاز الطبيعي ويمكن تخزينه أو استخدامه على الفور.
البقايا الصلبة أو السائلة التي تبقى بعد عملية الهضم هي ما يسمى الأسمدة الحيوية. وهذا التدفق غني بالنيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم، مما يجعله سمادًا ممتازًا للتربة الزراعية، مما يزيد من إنتاجية المحاصيل بشكل طبيعي.
فوائد الهاضم الحيوي في الريف الأرجنتيني
في الأرجنتين، لا تعمل أجهزة الهضم الحيوي على حل مشاكل إدارة النفايات في المناطق الريفية فحسب، بل تقدم أيضًا سلسلة من المزايا الرئيسية التي تفسر شعبيتها المتزايدة. وفيما يلي بعض من أبرز الفوائد:
- إنتاج الغاز الحيوي للاستخدام متعدد الوظائف: باستخدام النفايات العضوية ذات الأصل الحيواني والنباتي، تقوم أجهزة الهضم الحيوي بتوليد الغاز الحيوي، والذي يمكن استخدامه للطهي وتدفئة المنازل وحتى لتوليد الكهرباء على نطاق صغير.
- الاستدامة البيئية: من خلال تقليل كمية النفايات العضوية التي تنتهي في مدافن النفايات أو مدافن النفايات، يمكنك تقليل انبعاثات الغازات الدفيئة مثل غاز الميثان، الذي له تأثير أكبر بمقدار 25 مرة على ظاهرة الاحتباس الحراري مقارنة بثاني أكسيد الكربون.
- الأسمدة الطبيعية: المنتج الثانوي للهضم الحيوي هو سماد حيوي يمكن إعادته إلى الحقل لإثراء التربة الزراعية، وتجنب استخدام الأسمدة الكيماوية.
- استقلال الطاقة: في المناطق الريفية حيث يكون الوصول إلى الكهرباء محدودًا أو غير موجود، توفر أجهزة الهضم الحيوي مصدرًا موثوقًا للطاقة المتجددة.
وقد تم الاعتراف بهذه الفوائد على نطاق واسع في أجزاء أخرى من العالم. وفي بلدان مثل ألمانيا والبرازيل، تم تطوير استخدام أجهزة التحلل الحيوي بشكل كبير في المناطق الريفية، حيث تعمل على توليد الكهرباء والغاز الحيوي والأسمدة منخفضة التكلفة التي تساهم في تحسين القدرة التنافسية للقطاع الزراعي.
تنفيذ أجهزة الهضم الحيوي في الأرجنتين
في الأرجنتين، يتم استخدام أجهزة الهاضم الحيوي بشكل متزايد في مزارع الألبان ومزارع الخنازير وغيرها من العمليات الزراعية. وتشير التقديرات إلى وجود أكثر من 50 نظامًا من هذا النوع في البلاد موزعة على مختلف المحافظات. ومع ذلك، فإن هذا الرقم مستمر في الزيادة مع إدراك المنتجين للفوائد الاقتصادية والبيئية التي يقدمونها.
تختلف تكاليف تركيب الهاضم الحيوي اعتمادًا على الحجم والقدرة، ولكن بشكل عام، تكون نسبة التكلفة إلى الفائدة مواتية للغاية، حيث إنها تغطي تكاليفها في غضون سنوات قليلة بسبب التوفير في مدخلات الطاقة والأسمدة.
قصص النجاح في الأرجنتين
في المدن الريفية مثل لوس بينوسمدينة صغيرة لا يتجاوز عدد سكانها 300 نسمة، تم إنشاء مصنع للغاز الحيوي يحول النفايات الزراعية إلى طاقة وأسمدة حيوية. وقد أتاح هذا الجهد المشترك بين المجتمع وINTA وCONICET وINTI استخدام الغاز الحيوي الناتج لتوفير الكهرباء للمرافق الحيوية مثل مضخات مياه الشرب والإضاءة العامة.
يمكن العثور على مثال آخر في تعاونية مونجي الزراعية والحيوانية في مقاطعة سانتا في، تستخدم هذه التعاونية جهاز تحلل حيوي تم تركيبه في عام 2018 لمعالجة النفايات السائلة من مزرعة الخنازير وتحويلها إلى غاز حيوي وأسمدة حيوية. ويعمل الغاز الحيوي المنتج على تشغيل المحرك الذي يولد الكهرباء لمصنع النفط والمعدات الأخرى التابعة للجمعية التعاونية. وقد ساهم هذا الهاضم الحيوي أيضًا في تقليل انبعاثات غاز الميثان بشكل كبير في المنطقة.
كيف يعمل جهاز الهضم الحيوي؟
يعمل جهاز الهضم الحيوي من خلال التحلل اللاهوائي. وهذا يعني أن المواد العضوية، مثل النفايات الحيوانية (السماد) أو النفايات النباتية (بقايا المحاصيل)، تتحلل بواسطة البكتيريا في بيئة خالية من الأكسجين. تولد هذه العملية الغاز الحيوي وتترك الأسمدة الحيوية السائلة والصلبة كنفايات.
يتضمن تركيب جهاز الهضم الحيوي ثلاثة مكونات رئيسية:
- غرفة الهضم: هذا هو الخزان المغلق حيث يتم ترسيب النفايات العضوية مع الماء لبدء عملية التحلل.
- غرفة تخزين الغاز الحيوي: وعندما تقوم البكتيريا بتفكيك المادة، يتم إطلاق الميثان وتخزينه في الغرفة العلوية لاستخدامه لاحقًا.
- إنتاج الأسمدة الحيوية: وبعد الانتهاء من عملية الهضم، يتم استخلاص السماد الحيوي من الهاضم الحيوي لاستخدامه في الحقول الزراعية.
يمكن أن يختلف الوقت اللازم لإنتاج الغاز الحيوي داخل الهاضم الحيوي اعتمادًا على نوع النفايات المستخدمة وظروف درجة الحرارة، ولكنه يستغرق بشكل عام ما بين 15 إلى 40 يومًا.
أنواع الهاضمات الحيوية في الريف الأرجنتيني
هناك عدة أنواع من أجهزة الهضم الحيوي المناسبة لأنواع مختلفة من العمليات الزراعية. بعض من الأكثر شيوعا هي:
- الهاضمات الحيوية صغيرة الحجم: هذه مثالية للمزارع العائلية أو الحيازات الصغيرة. ويمكن أن تولد قدرتها على توليد ما يكفي من الغاز الحيوي للطهي أو التدفئة.
- الهاضمات الحيوية المتوسطة والكبيرة الحجم: يتم استخدامها في مزارع الماشية ومزارع الألبان الكبيرة حيث يكون إنتاج النفايات الحيوانية مرتفعًا. وتسمح قدرتها بتوليد طاقة كافية لتشغيل منشآت أكبر، مثل المعدات الكهربائية والمضخات.
وفي مناطق مثل مقاطعة بوينس آيرس، وإنتري ريوس، وسانتا في، تستخدم العديد من مزارع الخنازير بالفعل أجهزة التحلل الحيوي على نطاق واسع. وفي حالة المفرخات التي تضم أكثر من 1000 أم، كما هو الحال في ماركوس باز، فإن الطاقة المولدة من الغاز الحيوي المنتج تكفي لتشغيل المنشأة بأكملها.
تأثير بيئي
استخدام الهاضمات الحيوية له أيضًا تأثير كبير على البيئة. وقد ثبت أن هذه الأنظمة تقلل بشكل كبير من انبعاثات غازات الدفيئة، وخاصة غاز الميثان، الذي يتم إطلاقه بكميات كبيرة عن طريق تحلل النفايات العضوية إذا تم إيداعها في مدافن النفايات المفتوحة أو البحيرات.
علاوة على ذلك، من خلال معالجة النفايات بشكل صحيح، فإنها تساهم في تحسين نوعية الهواء والمياه في المناطق الريفية، وتقليل انتشار الآفات وتجنب تلوث طبقات المياه الجوفية بالترشيح.
وأخيرا، فإن استخدام الأسمدة الحيوية يؤدي إلى دورة حميدة في الزراعة، ويقلل الاعتماد على الأسمدة الكيماوية ويشجع ممارسات التربة الأكثر استدامة.
بشكل عام، تلعب أجهزة الهضم الحيوي في الأرجنتين دورًا حيويًا في تعزيز الزراعة الأكثر استدامة مع توفير حلول عملية للمناطق الريفية التي تعاني من محدودية الطاقة. ومع الدعم المناسب، سواء من حيث التمويل أو السياسات العامة، يمكن أن تكون هذه التكنولوجيا أساسية لتحقيق أهداف أوسع للاستدامة والاكتفاء الذاتي في القطاع الزراعي في البلاد.