لم تعد محطات معالجة مياه الصرف الصحي مجرد مستهلك للطاقة لفصل الملوثات، بل باتت تتحول إلى "مصانع حيوية" تستعيد الطاقة الكامنة في المادة العضوية عبر الهضم اللاهوائي لإنتاج البيوجاز، ومنه الكهرباء والحرارة أو البيوميثان، سعياً لتقليل الاعتماد على مصادر الطاقة الخارجية.
من مستهلك إلى منتج للطاقة
تمثل "إيكوفاكتوريا سور" في غرناطة، التي تديرها شركة "إيماساغرا"، نموذجاً لهذا التحول. ففي عام 2025، أنتجت المحطة 6.18 غيغاواط/ساعة من الكهرباء مقابل استهلاك 4.28 غيغاواط/ساعة، محققةً اكتفاءً ذاتياً كهربائياً بنسبة 144.31%. وأوضحت إيزابيل رويز مالدونادو، مسؤولة الاستدامة في "إيماساغرا"، أن هذا الإنجاز يجمع بين التوليد المشترك من بيوجاز الحمأة، والطاقة الكهروضوئية، وتدابير كفاءة الطاقة في عملية التنقية.
أهداف إلزامية للحياد الطاقي
تفرض التوجيهية الأوروبية (EU) 2024/3019 أهدافاً تصاعدية لتغطية استهلاك الطاقة من مصادر متجددة ينتجها مشغلو محطات التنقية الحضرية التي تخدم 10 آلاف نسمة مكافئ على الأقل. وينص الجدول الزمني على تحقيق 20% بحلول 2030، و40% بحلول 2035، و70% بحلول 2040، وصولاً إلى الحياد الطاقي على المستوى الوطني. وتتزامن هذه المتطلبات مع حاجة المحطات لتبني معالجات متقدمة قد ترفع الاستهلاك الكهربائي، مما يجعل التعاون بين المنشآت واستغلال الموارد المشترك حلاً للمحطات ذات القدرة التوليدية المحدودة.
المادة الخام تحدد الجدوى
توفر مياه الصرف الصناعي الزراعي والغذائي فرصاً لإنتاج البيوجاز لغناها بالمركبات العضوية القابلة للتحلل. غير أن الحمل العضوي المرتفع لا يضمن وحده الجدوى الطاقية. وأشار كارلوس بيزارو لوايزا، تقني قسم الكتلة الحيوية والطاقة الحيوية في "أينيا"، إلى أهمية تحليل إمكانات إنتاج الميثان الحقيقية، وتركيز التيارات، ووجود مثبطات محتملة. ويمكن للهضم المشترك لمخلفات متنوعة تحسين العائد، بشرط الحفاظ على توازن العملية وجودة المنتجات النهائية.
خيارات متعددة لاستغلال البيوجاز
يعتمد مصير البيوجاز المنتج على خصائص كل منشأة. قد يناسب الاحتراق المباشر في المراجل وجود طلب حراري قريب ومستقر. بينما يتيح التوليد المشترك الحصول على الكهرباء والحرارة، وتسمح إنتاج البيوميثان بنقله واستخدامه عبر شبكة الغاز، رغم حاجته لمعالجات إضافية. ويجب أن يراعي الاختيار الاستهلاكات الطاقية، وتكاليف التشغيل، ونقل المواد، ومصير الهضمات.
التخطيط الإقليمي شرط للنجاح
يتطلب تطوير هذه النماذج ربط المنشآت بموارد واحتياجات محيطها، حيث يمكن للمحطات استقبال حمأة من منشآت أخرى، وتوريد الصناعات للمخلفات العضوية، ومشاركة المزارع في أنظمة معالجة مشتركة. وأكد خافيير فلوتاتس، الأستاذ الفخري للهندسة البيئية في الجامعة البوليتكنيكية بكاتالونيا، أن التخطيط يجب أن يدمج إدارة المغذيات وتقليل الانبعاثات بجانب الإنتاج الطاقي. وتعتمد جدوى "المصنع الحيوي" في النهاية على قدرته على استغلال الموارد المتاحة، واستبدال الطاقة الأحفورية، وتقليل الآثار البيئية للنظام ككل.