آیا زباله می تواند به پالایشگاه ها در تولید سوخت کم کربن کمک کند؟

گاهی با افزایش آگاهی نسبت به فرآیند های پالایشگاه ها و ماهیت زباله ها و داشتن دغدغه های زیست محیطی این پرسش به ذهن می رسد که آیا زباله می تواند به پالایشگاه ها در تولید سوخت کم کربن کمک کند؟ در مورد اینکه صنعت پتروشیمی چگونه به سمت خوراک کم کربن می رود، صحبت های زیادی وجود دارد. تجزیه و تحلیل جدید توسط موسسه انرژی و Concawe یک ایده را پیشنهاد کرده است – و به پاکسازی زباله نیز کمک خواهد کرد.

تصاویر بنر از Tom Fish و Cottonbro Studio

این گزارش به بررسی فناوری‌های زباله به محصول (waste-to-product (WTP)) می‌پردازد که می‌توانند در چند دهه آینده در پالایشگاه‌های اروپا مستقر شوند و از دارایی‌های پالایشگاه استفاده کنند و در عین حال صنعت را به سمت مواد کم کربن سوق دهند. و با تولید سالانه 2 میلیارد تن زباله در سراسر جهان، این احتمال وجود دارد که چنین طرحی بتواند دو تا از مهم‌ترین چالش‌های زیست‌محیطی جهان را با یک راه حل برطرف کند.

مرحله اول این تحقیق که در سال جاری منتشر شد، بررسی مفصلی از چهار مسیر پالایشگاه زباله به سوخت (WTF) با استفاده از هفت نوع مختلف از زباله را به عنوان خوراک پالایشگاه ارائه کرد که بر اساس حجم پیش‌بینی‌شده و همچنین سطح علاقه توسط متخصصان در صنعت و دانشگاه انتخاب شدند. در ادامه این تحقیق، این هفت مورد منتخب به چهار مورد تقلیل یافت، شامل: پسماندهای مخلوط (MRW)، زباله‌های پلاستیکی مخلوط غیرقابل بازیافت، لجن فاضلاب و زباله‌های زیستی شهری. به طور کلی، MRW بیشترین حجم سالانه را دارد (تقریباً 222 میلیون تن در سال) اما پیش‌بینی می‌شود که زباله‌های زیستی شهری با فرآیندهای بهبودیافته حجم قابل‌ توجهی را به خود اختصاص دهند. محققان استفاده از زیست توده ناشی از دستکاری طبیعت، باقیمانده خردکن خودرو و لاستیک های استفاده شده را رد کردند.

زیست توده ناشی از دستکاری طبیعت ( Landscape care biomass):
• زیست توده برداشت شده در فرآیند فعالیت های مراقبت از منظره، و زیست توده ناشی از محصولات زراعی/جنگل های آسیب دیده
• به عنوان مثال؛ پیرایش های کنار جاده، چمن های کنده شده، درختان آسیب دیده، محصولات آسیب دیده

طیف وسیعی از مسیرهای ممکن برای تبدیل وجود دارد. با پیش‌بینی‌ شدن کاهش در بنزین و نفت برای مصارف گرمایشی به دلیل انجام برقی سازی، محققان تلاش‌های خود را بر مسیرهای تبدیلی متمرکز به سبک سازی با استفاده از تقطیر، یعنی گازوئیل و سوخت جت، که تقریباً 40 درصد از خروجی‌های پالایشگاه را تشکیل می‌دهند، متمرکز کردند. در این گزارش برای MRW، تولید گاز با استفاده از روش سنتز فیشر-تروپش (FT) به عنوان مناسب‌ترین فناوری تبدیل معرفی گردید، زیرا مواد اولیه جدا نشده و حساسیت این روش به آلاینده‌های مختلف نسبت به سایر فناوری‌ها کمی کمتر است و موم برای استفاده در پالایش تولید می‌کند. همچنین به تبدیل ضایعات پلاستیکی مخلوط به نفت زیستی با فرآیند هیدروترمال، چراغ سبز نشان داده شد. وقتی صحبت از لجن فاضلاب شد، محققان یک مسیر تبدیل بالقوه را با استفاده از مایع سازی هیدروترمال (HTL) مد نظر قراردادند که روغن HTL را تبدیل می کند.

در حال حاضر، پالایشگاه‌های اتحادیه اروپا روزانه بین 20 تا 50 کیلوتن نفت خام دریافت می‌کنند که معیار بسیار بالایی برای برآورده شدن نیاز ها بوسیله این سوخت‌های جدید است. در نتیجه، این تحقیق در مورد مقیاس موجود تولید WTF در مقایسه با پالایش معمولی ابراز نگرانی کرد و پیشنهاد کرد که این صنعت بدون بررسی مواد اولیه کم کربن مکمل مانند سوخت الکترونیکی، و کاهش میزان کربن تولید شده از طریق بکارگیری فن آوری هایی مثل سیستم های جذب و ذخیره کربن (carbon capture and storage (CCS)) به آلایندگی‌ خالص صفر نخواهد رسید. علاوه بر این، در این سیستم ها ریسک کیفیت محصول نیز وجود دارد. اگرچه کار با یک تامین‌کننده ضایعات، تنظیم کیفیت محصول را آسان‌تر می‌کند، اما امکانات تولید واقعی به بیش از یک تامین‌کننده نیاز دارد و انتظار می‌رود که تنوع زیادی از نظر کیفیت محصول داشته باشند.

اما این صنعت چقدر به اجرای هر یک از این ایده ها نزدیک است؟ در حال حاضر، برخی از راه های فرآوری مورد بحث در گزارش به بلوغ فناوری، به ویژه فرآیند فیشر-تروپش، نزدیک می‌شوند، اما تحقیقات بیشتری برای فناوری‌های تولید کننده روغن‌های پیرولیز یا HTL مورد نیاز است.

در آینده نزدیک، محققان موسسه انرژی و Concawe به بررسی این موضوع خواهند پرداخت که چه کاربردهای دیگری از این جریان‌های زباله می‌تواند در خارج از زنجیره تامین پالایشگاه و همچنین در دسترس بودن این مواد اولیه استفاده شود.