מפסולת לאנרגיה – מפטמת בקר לבשר כמקרה בוחן

רועי פוסמניק 1, רן דרזי 1, רפאל גליקסברג 1, אריאל שבתאי 2 ומירי כהן-צינדר 2.
1. המכון למדעי הקרקע, המים והסביבה, מנהל המחקר החקלאי-מרכז וולקני, היחידה לטיפול בפסולות, מרכז מחקר נווה יער.
2. המכון לחקר בעלי חיים, מנהל המחקר החקלאי-מרכז וולקני, היחידה לבקר לבשר, מרכז מחקר נווה יער.

ייעול המאזן האנרגטי של מפטמה

לטיפול בפרש המצטבר במפטמות בקר לבשר ישנה חשיבות סביבתית ממעלה ראשונה. לצד הצורך לטפל בפרש כדי להקטין את הנזק הסביבתי הפוטנציאלי (שחרור גזי חממה, ריחות רעים, מזהמים לסביבה וזיהום קרקעות ומקורות מים), קיימת הזדמנות להשתמש בו כמקור להשבת אנרגיה ובכך לייעל את המאזן האנרגטי של המפטמה.

טיפול הידרותרמי בפרש בקר כמקור לאנרגיה מתחדשת ברפת

המאמר, שפורסם לאחרונה בכתב העת Environmental Science: Water Research and Technology , עוסק בטכנולוגיה חדישה לטיפול בפרש בקר והפיכתו לתוצרים עתירי אנרגיה באמצעות טיפול הידרותרמי המבוסס על תגובה כימית במים תת-קריטיים (200–300 מעלות צלזיוס).

בתנאים אלו, החומר האורגני בפרש עובר שרשרת של תגובות כימיות כאשר התוצרים הסופיים הינם דלק נוזלי (נוזל שומני דמוי נפט, crude oil) או דלק מוצק (הידרו-פחם, hydrochar) לשימושים שונים של אנרגיה מתחדשת.

בחינת טמפרטורות שונות למקסום תוצאות הטיפול

העבודה השוותה תנאי הפעלה שונים (תגובות הידרותרמיות שנערכו בטמפרטורות שונות) על בסיס אחוז השבה כללי, ניצולת פחמן, ניצולת אנרגיה ואיכות התוצר הסופי.

התוצאות מדגימות כיצד טמפרטורות התגובה משפיעות על הייצור היחסי של הדלק הנוזלי והמוצק. ניתוח מקיף של הנוזל והמוצק מצביעים על כך שדקרבוקסילציה (תגובת דחיסה תוך כדי שחרור מולקולת CO2) הייתה המנגנון הדומיננטי שהיה מעורב בתגובה והושפע מהטמפרטורה. עם תכולה גבוהה יחסית של פחמן (67–74%) ותכולת חמצן נמוכה (13–18%), נראה כי הדלק הנוזלי מספק פלטפורמה טובה יותר לספק אנרגיה עם ערכי חימום גבוהים יותר של 30–35 מגה ג'אול לק"ג.

מאזן אנרגיה חיובי באמצעות טמפרטורה גבוהה יותר בתהליך הטיפול

מאזן אנרגיה כולל לתהליך, מגובה בניתוח רגישות, הדגים כיצד הטמפרטורה הגבוהה יותר שיפרה את השבת האנרגיה הכוללת. בשנים עשר תרחישים שונים, הדגמנו מודל להערכת האנרגיה היומית (נטו) שניתן להשיב ממפטמות בגדלים שונים. כל התרחישים סיפקו מאזן אנרגיה חיובי והאנרגיה שהוחזרה למפטמה נמצאה גבוהה פי 2 עד 3 מהאנרגיה שהושקעה בתהליך.

ההערכה המוצגת במאמר מדגישה את היתכנותה של הטכנולוגיה ההידרותרמית להשבת אנרגיה ומכאן, לספק פרקטיקה אלטרנטיבית לניהול בר-קיימא של הפסולת במפטמות בקר לבשר.

פעילות בתחום

גידולי מספוא חדשים

ענף המספוא הוא אחד מענפי גידולי השדה החשובים בארץ. חיטה לתחמיץ היא גידול המספוא העיקרי המהווה כ- חמישים אחוז משטחי המספוא. קיים צורך בצמחי מספוא

קרא עוד »

ניהול עשבייה במטע שקד

הקדמה: ניהול העשבייה במטע הינו תחום מורכב ודינמי המשתנה מעונה לעונה ומשנה לשנה. במשק המודל אנו עורכים ניסוי ארוך טווח הבוחן שיטות שונות להתמודדות עם

קרא עוד »

קורה הידראולית

שם הכלי: קורה הידראולית מתכוונת, GARFORD XHD 50 יצרן: Garford, England שנת ייצור: 2019 ייעוד: מאפשרת דיוק מרבי של עיבודי שורה במצבים של שיפועים בקרקע,

קרא עוד »

ניטור קינון תנשמות

אחד היעדים של משק המודל בנווה יער, הוא הפחתת השימוש בחומרי הדברה נגד מכרסמים. תנשמות ידועות כאמצעי מרכזי בבקרת מכרסמים. תנשמות הן חיות בר והגורם

קרא עוד »

טרקטור John Deere 6-145R

שם הכלי: טרקטור John Deere 6-145R יצרן: John Deere, ארה"ב שנת עליה על הכביש: 2018 ייעוד: ביצוע פעולות חקלאיות באופן מדויק כדוגמת: סימון ערוגות, קלטור

קרא עוד »