Atıkları temiz enerjiye dönüştürmek: Sürdürülebilir kırsal kalkınma için teknolojik çözümler

Enerji dönüşümü ve Net Sıfır taahhüdünün uygulanması bağlamında, Prof. Dr. Bui Van Ga (Bilim ve Teknoloji Üniversitesi - Danang Üniversitesi) liderliğindeki bir araştırma grubu, "Kırsal alanlarda evsel ve üretim atıklarından küçük kapasiteli şebekeye bağlı elektrik üretim modülü" projesini tamamlayarak, hem çevre sorunlarını çözen hem de kırsal alanlar için temiz enerji geliştirme olasılıkları açan çığır açıcı sonuçlar elde etti.

Araştırma ekibine göre, evsel ve üretim atıkları yalnızca çevresel bir yük değil, aynı zamanda doğru şekilde işlendiğinde değerli bir kaynaktır.

Günümüzde, geri dönüştürülen katı atıkların çoğu hâlâ gömülmek zorunda kalıyor ve bu da toprak ve su kirliliğine, sera gazı emisyonlarına (CH₄, CO₂) ve kaynak israfına yol açıyor. Biyokütle enerjisinin ise kömür, petrol ve gazdan sonra dördüncü sırada yer alarak büyük bir potansiyele sahip olduğu değerlendiriliyor. Elektrik üretmek için sentez gazı yakıtına dönüştürüldüğünde, salınan CO₂ miktarı ağaçlar tarafından emilecek ve 20 kat daha güçlü bir sera gazı olan CH₄ oluşturmak yerine karbon dengesine katkıda bulunacaktır.

Hibrit güneş-rüzgar-biyokütle yenilenebilir enerji sisteminin genel şeması.

Projenin özelliği, güneş enerjisi, rüzgar enerjisi, biyokütle ve yeşil hidrojen üretim teknolojisini birleştiren hibrit yenilenebilir enerji sistemine (HRES) entegre atık-elektrik modülüdür. Bu modülde, ayrışması zor atıklar, sentez gazına dönüştürülmek üzere RDF yakıt peletlerine sıkıştırılırken, kolay ayrışabilen organik atıklar biyogaz üretmek için kullanılır. Bu iki tür gaz, temizlendikten sonra, yenilenebilir enerji kaynakları kullanılarak su elektrolizinden üretilen hidrojenle karıştırılır. Bu esnek yakıt karışımı, geliştirilmiş bir içten yanmalı motora beslenerek elektrik üretir ve doğrudan şebekeye bağlanabilir.

HOMER yazılım analizi, hidrojen üretimli kombine atıktan elektrik üretim modülünün, hidrojen üretimsiz modül kadar ekonomik olarak verimli olduğunu, ancak CO₂ emisyonlarını daha fazla azalttığını göstermektedir. Üretilen hidrojen, kırsal alanlarda popüler bir araç olan motosikletler için temiz bir yakıt olarak da kullanılabilir. Özellikle, hidrojen yakıt hücreli motosikletler, akülü elektrikli araçlara kıyasla yalnızca %15 sera gazı emisyonuna sahipken, hızlı yakıt ikmali ve uzun menzil avantajına da sahiptir.

Biyokütlenin teknik sınırlamalarının üstesinden gelmek için araştırma ekibi birçok çözüm önerdi: enerji yoğunluğunu 10 kat artırmak için atıkları RDF peletlerine sıkıştırmak, sentez gazının kalorifik değerini iki katına çıkarmak için oksijen açısından zengin hava kullanmak, motorun ömrünü uzatmak için bentonit ve rejenerasyonlu zeolitten yeni H₂S filtre malzemeleri uygulamak. Ayrıca, geleneksel sabit motor, sentez gazı - biyogaz - hidrojen karışımının esnek kullanımına olanak tanıyan elektronik kontrollü çift nozullu bir sistemle modifiye edildi.

Dikkat çeken bir diğer araştırma alanı ise hidrojenin biyoyakıtla birleştirilmesidir. Hidrojen eklendiğinde, yüksek etanol içerikli biyoyakıtların teknik sorunları (korozyon, düşük sıcaklıklarda çalıştırma zorluğu, seyahat mesafesinin kısalması) önemli ölçüde iyileşir ve gelecekte E10 ve E20 oranının artırılmasına yönelik yol haritası desteklenir.

Araştırma sonuçları geniş uygulama olanakları sunuyor: Hanelere ve kooperatiflere hizmet eden küçük elektrik üretim modüllerinden, kırsal topluluklar için yeşil hidrojen üretimini birleştiren hibrit yenilenebilir enerji sistemlerine; mevcut motorların iyileştirilmesinden hidrojen-biyoyakıtlı motosikletlerin üretimine, hidrojen yakıt hücreli motosikletlere doğru ilerlenmeye kadar.

Konunun bilimsel öneminin yanı sıra, atık arıtımına katkıda bulunması, sera gazı emisyonlarını azaltması, fosil yakıt tasarrufu sağlaması ve aynı zamanda Vietnam'daki yenilenebilir enerji sektörüne ivme kazandırması nedeniyle pratik değeri de bulunmaktadır. Hükümetin 2040 yılından itibaren fosil yakıtlı araçları durdurma yol haritasını açıkladığı bir ortamda, Profesör Bui Van Ga'nın grubunun çalışmalarının etkili bir çözüm olması ve 2050 yılına kadar Net Sıfır hedefine ulaşılmasına katkıda bulunması beklenmektedir.

Bilim ve Teknoloji İletişim Merkezi

Kaynak: https://mst.gov.vn/bien-rac-thanh-nang-luong-sach-giai-phap-cong-nghe-cho-nong-thon-phat-trien-ben-vung-197251120081322798.htm