7:12 ص المكتبة الزراعية الشاملة

 

دراسة جدوى حديثة 2024 مفصلة لمشروع تصنيع و إنتاج الفحم الحيوي ( البيوشار ) 

الفحم الحيوي هو فحم يتم إنتاجه من مادة نباتية ويتم تخزينه في التربة "لتعديل التربة" (تحسين خصائصها الفيزيائية) وكوسيلة لإزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي. لذلك نحن نتحدث عن منتج يساعد النباتات على الاحتفاظ بالمياه، والنفاذية، وتسلل المياه، والصرف، والتهوية، والبنية، وليس شيئًا يمكنك الشواء به. الفحم الحيوي هو نوع من الفحم ذو الحبيبات الدقيقة عالي المسامية مصنوع من الكتلة الحيوية، وقد استخدمه البشر منذ أكثر من ألفي عام كمحسن للتربة (على الرغم من اسمه المستقبلي). وساعد على زيادة غلات المحاصيل مع الحفاظ على التنوع البيولوجي الأساسي للتربة. واحدة من أكثر الأمثلة المعروفة للفحم الحيوي الذي يحدث بشكل طبيعي هي في منطقة الأمازون، حيث استخدم السكان الأصليون هناك (وما زالوا يستخدمون) "تيرا بريتا" في ممارساتهم الزراعية.

يحدث الفحم الحيوي الطبيعي عندما تُترك النباتات لتحترق في طبقات على أرضية الغابة بعد حريق الغابة. تُخبز المواد النباتية والحيوانية ببطء في بيئة خالية من الأكسجين تقريبًا. اليوم، يمكن صنع الفحم الحيوي بنفس الطريقة تقريبًا باستخدام الفرن، مما يسمح بالتحكم الدقيق في الغلاف الجوي الداخلي ودرجة الحرارة. لا توجد لهب مشتعل في فرن الفحم الحيوي. وبدلاً من ذلك، يتم خبز الكتلة الحيوية بأنواعها المختلفة ببطء حتى تصبح فحمًا غنيًا بالكربون. هذه العملية هي الانحلال الحراري، والذي يشير إلى التحلل الكيميائي للمواد العضوية عند تعرضها لدرجات حرارة مرتفعة في جو مع مستويات محدودة من الأكسجين.

كان أول غرض معروف لإنشاء الفحم الحيوي مخصصًا لتطبيقات التربة مثل تخزين الكربون أو عزله في التربة؛ تحسين أداء التربة مثل زيادة توافر العناصر الغذائية، والحد من الانضغاط في التربة، وتحسين درجة الحموضة في التربة؛ ترشيح مياه التربة. وتشمل التطبيقات الحديثة إنتاج الطاقة، واستقرار العمليات البيوكيميائية وتحسينها، والتخفيف من تغير المناخ، والمواد المضافة للبناء  . تحدد المادة الخام خصائص المادة العضوية المتفحمة والمعلمات التشغيلية المستخدمة أثناء إنتاجها. يعد الانحلال الحراري (البطيء أو السريع) والتغويز من الطرق الرئيسية لإنتاج الفحم الحيوي. تتأثر الطبيعة الفيزيائية للفحم الحيوي المنتج بشكل مباشر بالتركيب الكيميائي لمواد خام الكتلة الحيوية. تبدأ معظم المواد العضوية في التحلل حرارياً عند درجات حرارة أعلى من 120 درجة مئوية. يتحلل الهيمسيلولوز بين 200 و260 درجة مئوية، والسليلوز بين 240 و350 درجة مئوية، واللجنين بين 280 و500 درجة مئوية. ونتيجة لذلك، فإن نسب هذه المكونات سوف تؤثر على درجة التفاعل، ونتيجة لذلك، على مدى تعديل البنية الفيزيائية أثناء المعالجة . 

يتميز الفحم الحيوي بمسامية عالية حيث تتراوح المسام في الحجم من المسام الصغيرة إلى المسام الكبيرة. تعتبر الثقوب الكبيرة، التي تنشأ من الحزم الوعائية للكتلة الحيوية الخام، ضرورية لزيادة جودة التربة لأنها يمكن أن تكون بمثابة موائل للميكروبات التكافلية. المكونات الرئيسية للفحم الحيوي هي الكربون والمواد المتطايرة والمواد المعدنية (الرماد) والرطوبة. تختلف النسبة المئوية لتكوين كل مكون بناءً على مادة التغذية ومعلمات التشغيل  . يحتوي الفحم الحيوي المستخرج من مواد نباتية على تركيبة كربون أعلى تتراوح من 51% إلى أعلى. مطلوب فهم الآليات الرئيسية للتغيرات في الخواص الفيزيائية والكيميائية للفحم الحيوي أثناء المعالجة لمختلف أنواع المواد الأولية ومعلمات التشغيل لتحديد إمكانية تطبيق الفحم الحيوي الآن وفي المستقبل. ولذلك، يشرح هذا الفصل تقنيات إنتاج الفحم الحيوي، والعوامل المؤثرة على خصائصه وتركيباته وتطبيقاته.

مما يتكون الفحم الحيوي

يتم تصنيع الفحم الحيوي من حرق المواد العضوية من النفايات الزراعية والغابات (غالبًا ما تسمى الكتلة الحيوية أو المادة النباتية). لذلك يمكن أن يكون هذا فروعًا وأغصانًا وأعشابًا وما إلى ذلك.

كيف يتم صنع الفحم الحيوي

يتم تصنيع الفحم الحيوي باستخدام عملية تسمى الانحلال الحراري. يتضمن الانحلال الحراري وضع الكتلة الحيوية في فرن خاص قبل تسخينها في وجود القليل من الأكسجين أو عدم وجوده. والنتيجة هي مادة صلبة مستقرة غنية بمحتوى الكربون يمكنها التقاط الكربون بشكل فعال وحبس الكربون في التربة.

لقد أدت الرغبة المتزايدة باستمرار لاستخدام الفحم الحيوي في العديد من التطبيقات إلى تنسيق زيادة في تحويله إلى الفحم الحيوي. يعد التحويل الكيميائي الحراري تقنية شائعة لصنع الفحم الحيوي. تقنيات التحويل الكيميائي الحراري هي الانحلال الحراري، والكربنة الحرارية المائية (HTC)، والتغويز، والتجفيف، والتسييل الحراري المائي

ما هو المطلوب

هذا عمل بسيط ومباشر، ولكن هناك بعض المعرفة المطلوبة في عملية الانحلال الحراري، مع وجود بعض الجدل حول "أفضل الأفران" والعملية المستخدمة. ولكن هناك معلومات كافية متاحة لاتخاذ قرار مستنير. أنت بحاجة إلى مصدر ثابت للمواد النباتية أو الكتلة الحيوية، ومن الواضح أنك بحاجة إلى مكان لحرقها، وهذا يناسب بيئة الزراعة أو الحيازات الصغيرة. لقد بحثت عن بدائل مثل ورد النيل، وهي واحدة من تلك الشركات التي يمكن إدارتها بتكاليف عامة قليلة إذا كان من الممكن الحصول على المواد مجانًا.

كيفية بيع الفحم الحيوي

إذا كان الفحم الحيوي هو كل ما تصنعه، فأنت بحاجة إلى أن تكون قادرًا على توسيع نطاقه ليتناسب مع احتياجات دخلك وبيعه بين الشركات أو بالجملة. الآن، لا يستطيع الجميع إنتاج طن في المرة الواحدة، لكن بيع 5 لتر (حوالي 1 كجم في المرة الواحدة) لا يعد أمرًا جديرًا بالاهتمام إذا كان بإمكانك بيع عدد قليل فقط في اليوم. اعتمادًا على المنتج، عند بيع الشركات الصغيرة بالجملة، فإنك تبيع ما لا يقل عن 10x بالتجزئة أو حتى 100x. في هذه الحالة، نرى بالضبط أن عبوة البيع بالتجزئة تبلغ 5 لترًا ونرى أكياسًا تباع بحجم 50 لترًا.

 تبدو الأكياس سعة 50 لترًا طريقة جيدة لتعبئة المواد السائبة، لذا فإن كيسًا واحدًا سعة 50 لترًا سيصنع 10 × 5 لترًا وأكياس 10 × 50 لترًا ستصنع 100 × 5 لترًا. يبدو أن هناك فرصة الآن للشراء بالجملة وإعادة التعبئة. نحن نشهد بيع 100 لتر مقابل 450 راندًا (22.50 راندًا لكل 5 لتر)، و5 لترات تباع مقابل 50 راندًا. يبدو أن هناك لحمًا على العظم متاحًا للجميع، سواء كان تصنيعًا بالجملة أو بالتجزئة. لست متأكدًا من مدى شعبية هذا المنتج محليًا، لأنه حتى إذا كنت تبيع بالجملة لتجار التجزئة، فإن تجار التجزئة هؤلاء يحتاجون إلى نقل المنتج حتى يتمكنوا من إعادة الطلب منك.

 

السوق المستهدف

محليًا، نرى الفحم الحيوي يُباع مقابل المشاتل والأجهزة المخصصة للبستنة العامة والزراعة، وزراعة الداغة، وحتى الزراعة المائية حيث "يعمل على تحسين جودة المياه والحفاظ على المحلول المغذي حول جذور النباتات في أنظمة الزراعة المائية عن طريق تقليل/القضاء على نمو الطحالب في حاويات الزراعة المائية"....

-------------------

تنزيل الدراسة :

تحميل

رابط التحميل جاهز! انقر على الزر أسفله للتحميل

تحميل

مشاركة