درحال حاضر تفكر جامعه بشری برای حفظ محیط زیست خود و نجات كره زمین و حیات آن (تغییرات آب وهوای و غیره) از عواقب مصرف و اتمام سوخت های هیدروكربوری و آلودگی های پایدار سوخت های اتمی به سمت سوخت هایی منعطف شده است كه علاوه بر پاكسازی محیط وحفظ زیست آن همگام بابرنامه های حفاظت محیط زیست سازمان ملل متحد (EPA)، كه خود سبب صیانت سوخت های هیدروكربوری برای آینده بشر نیز هست، حركت می كند.
بیشتر کشورهای دنیا برنامه ریزی گسترده ای برای تأمین انرژی مورد نیاز خود از طریق انرژی های نو انجام داده اند. با توجه به روند کنونی، کشورهای اروپایی به دنبال توصیه اتحادیه اروپا و نیاز خود، به سمت استفاده از انرژی های جانشین و تجدیدپذیر، تا سال2030 میلادی حدود 15 درصد از مجموع انرژی مورد نیاز خود را از طریق انرژی های تجدید پذیر، تأمین خواهند کرد.
زیست توده (بیوماس) و بیوگاز حاصل از آن یكی از انواع انرژی است كه می تواند از زباله یا كشت گیاهان مخصوص به دست آید و می توان جانشین بخشی از انواع دیگر انرژی شود.
بیوماس به مواد بیولوژیكی (گیاهی و حیوانی) مرده یا زنده گفته می شود كه هنوز كاملاً تجزیه یا تخمیر نشده باشند. از تخمیر بیوماس گازمرداب یا بیوگاز تولید می شود.به طوركلی در دوسوم خشكی كره زمین، كشت محصولات کشاورزی امكان پذیر است كه می توان از این انرژی استفاده كرد ولی درحال حاضر فقط در 15 الی 20 درصد خشكی كشت می شود.
امروزه نصف جمعیت جهان برای استفاده های گرمایی و آشپزی از چوب استفاده می كنند و مصرف چوب سالانه حدود2 الی 3 درصد افزایش می یابد. درسال1990 مصرف چوب، درحدود 2 میلیارد مترمكعب (حدود10 میلیون بشكه در روز معادل نفت) بوده است منابع انرژی بیوماس را می توان با استفاده از روش های جدید مهندسی ژنتیك گسترش داد. راه هایی نیز وجود دارد كه از آنها می توان برای بالابردن كیفیت سوخت استفاده كرد، مانند تبدیل چوب به زغال، زباله چوب و خاك اره را هم از طریق فشردن و شكل دادن، به صورت قالب(Pellet) در می آورند. درآمریكای شمالی و اروپا از این قبیل سوخت های جامد در صنایع استفاده می شود.
برای بالا بردن كیفیت سوخت از روش های شیمیایی هم استفاده می كنند. در واحدهای تولید بیوگاز، اثرهای بیوشیمیایی موجودات ذره بینی از طریق فراورش هضم غیر هوازی(Anaerobic Digestion)، تجزیه موادآلی را به وسیله موجودات ذره بینی بدون اكسیژناسیون كه منجر به تولید گازمتان می شود، انجام می دهند در هضم غیر هوازی واكنش های شیمیایی، بسیار پیچیده و درچند مرحله انجام می شود.باید توجه داشت كه درهر سیستمی معمولاً انواع موجودات ذره بینی همزمان عمل می كنند كه به سوخت و یا كودشیمیایی تبدیل می شوند.
در برزیل پروژه تولید الكل از نیشكر(تخمیر) ازسال1975 تاكنون با موفقیت ادامه دارد و از الكل به تنهایی و یا مخلوط با بنزین استفاده می شود. هرچند هزینه تولید الكل به حدود50 دلار برای هر بشكه معادل نفت خام می رسد و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست، ولی چون از تولیدات داخلی استفاده می شود و علاوه بر ایجاد اشتغال، بابت آن ارز پرداخت نمی شود، تولید الكل در این كشور همچنان ادامه دارد.
میزان اشتغال در این صنعت در کشور برزیل تا پایان سال جاری 350 هزار نفر خواهد بود که انقلابی در حوزه انرژی خواهد بود.هدف کشور برزیل این است که در 10 تا 15 سال آینده در جایگاه بالاترین تولید کننده این نوع سوخت قرار گیرد. خود کفای در سوخت، از مدت ها پیش آرزوی برزیل بوده است که هنوز وارد کننده نفت است. برای تولید بیوگاز نه تنها از مواد هیدروكربوری استفاده نمی شود كه از نظر استانداردهای جهانی محیط زیست، مسئله بسیار حائز اهمیتی است، بلكه از ضایعات تولیدی و زباله های دست ساخته بشر درشهرهای بزرگ، استفاده می شود كه درپاك سازی محیط زیست نقش مهمی را بازی می كند.
بیوگاز
بیوگاز یا گازمرداب مخلوطی است قابل اشتعال كه در اثر تخمیر موادآلی در یك دامنه دمای معین و PH مشخص درشرایط غیرهوازی توسط میكروب ها به وجود می آید. گاز مرداب از حدود60 الی 70 درصد گاز متان واكسیدهای كربن، هیدروژن سولفید، نیتروژن و هیدروژن تشكیل شده است.
این گاز به صورت طبیعی درپساب ها و مرداب ها مشاهده می شود. در روستاها می توان با استفاده از فضولات دامی و انسانی همراه با گیاهان و چربی ها، بیوگاز تولید و درهمان محل به عنوان سوخت استفاده كرد.
دنیای امروز نیاز مبرم می داند كه توجه زیادی برای تولید و استفاده از بیوگاز نشان دهد و اغلب كشورهای پیشرفته طرح های بزرگی در این زمینه به مرحله اجرا گذاشته اند، دركشورهایی مانند چین و هندوستان از بیوگاز به میزان قابل توجهی استفاده می شود و دركشورهای اسكاندیناوی طرح های بزرگ صنعتی با استفاده از بیوگاز، راه اندازی شده است. كشور سوئد تا سال2050 میلادی، 40% از بازار خودرو خود را به استفاده از بیوگاز مجهز می كند كه آن را از فرایند سینیتیك بر روی چوب تأمین می كند زیرا كه هزینه تولید بیوگاز این كشور معادل 5/3 تا 5/4 كرون سوئد است كه این مقدار حدود70% هزینه های جاری بنزین در این كشور است. در کشور انگلیس آیین نامه کاربرد سوخت های تجدیدپذیر در ترابری این کشور، برای شرکت های دست اندر کار فعالیت های انرژی مانند شرکت های نفتی، مؤسسات وارد کننده نفت و گاز و دیگر نهاد های عرضه کننده سوخت، لازم الاجرا خواهد بود.
شرکت ها و مؤسسات یاد شده مؤظف اند که از زمان اجرای آیین نامه 5 درصد از کل فروش سوخت های جاده ای خود را به سوخت های تجدید پذیر اختصاص دهند.شرکت های دیگری چون شرکت دایملر کرایسلر، پنجمین تولید کننده بزرگ خودرو در جهان، به ترویج استفاده از سوخت های زیستی که از موادی مانند دانه های روغنی و نیشکر گرفته می شود، می پردازند. این شرکت ها به منظور کاهش انتشار گاز های گلخانه ای، جلو گیری از گرم شدن دمای زمین و کاستن از میزان واردات نفت خود تلاش می کنند. این حرکت به دنبال توصیه اتحادیه اروپا به منظور رساندن ترکیب سوخت خود از سوخت های زیستی در خودرو ها به میزان 75/5 درصد تا سال 2010 میلادی هستند.
انرژی بیوگاز یكی از بهترین انواع انرژی های جانشین است كه برای استفاده های داخلی از انرژی و درمناطق دورافتاده تولید و استفاده آن ضروری است.
یكی از راه های عمده تولید بیوگاز(گاز متان) زباله های شهری است كه به گفته كارشناسان در ایران حدود45 تا 50 هزارتن زباله شهری در روز تولید می شود و با توجه به این كه از هر15 كیلوگرم زباله شهری یك مترمكعب بیوگاز به دست می آید، به طورناخالص841 پتاژول انرژی درروز از زباله های شهری ایران می توان به دست آورد.
هر تن زباله درطول 25 سال از خودگاز متصاعد می كند بنابراین، اگر دفع صحیح زباله صورت گیرد می توان از آن انرژی بیوگاز قابل توجهی به دست آورد. هم اكنون در ایران در دوشهر مشهد و شیراز، سیستم دفن اصولی زباله به منظور تولید بیوگاز صورت می گیرد و سازمان انرژی های نو ایران از آن حمایت می كند.
