گلخانه‌ها از پر مصرف‌ترین واحد‌های تولیدی در زمینه مصرف گاز، آب و برق هستند و بر همین اساس تأمین انرژی از بزرگترین دغدغه‌های گلخانه داران به شمار می‌رود. هر دستگاه گرمایشی در گلخانه، هر ساعت بیش از ۲۰ مترمکعب گاز مصرف و ۲۲۰ هزار کیلو کالری انرژی گرمایی تولید می‌کند. این میزان معادل مصرف ۱۵ مترمکعب گاز طبیعی و یا ۱۲ لیتر گازوئیل یا مازوت در هر ساعت است.

در گلخانه‌ای با مساحت ۴ هزار متر مربع، باید در فصل زمستان ۲ یا ۳ بخاری، روزانه ۸ تا ۱۰ ساعت روشن باشد. در فصل تابستان هم ایجاد گرما و تلفات گرمایی زیاد به مشکلی دیگر تبدیل می‌شود.

فاصله از خطوط انتقال انرژی و هزینه بر بودن اتصال به شبکه گاز و برق هم مشکل دیگری است که معمولا واحد‌هایی مثل گلخانه‌ها یا دامداری‌ها با آن مواجه هستند.

همین دغدغه‌ها سبب شده تا دو دانشجوی دوره دکترا در رشته‌های مکاترونیک و مکانیک دستگاهی را اختراع کنند تا انرژی مورد نیاز گلخانه‌ها را تامین کند. دستگاهی که به «بیوگاز» مشهور است و در اولین گام در گلخانه‌ای راه اندازی شده و رضایت گلخانه دار را جلب کرده است.

تأمین گرمایش گلخانه با پسماند

سید ایمان ظهوری مجری طرح به خبرنگار ما گفت: یکی از مهمترین کارکرد‌های این دستگاه تامین گرمایش برای آب گرم گلخانه به میزان صد در صد است؛ این دستگاه قادر است با مصرف پسماند‌های گلخانه ای، میزان گاز راه اندازی یک بویلر کوچک را به طور کامل تامین کند.

بویلر برای تولید گرما به یک مخزن بزرگ آب، متصل می‌شود و به این ترتیب کشاورزان نیازی به تامین سوخت جداگانه برای گرم کردن آب به منظور آبیاری ریشه گیاهان ندارند.

او می‌گوید: کشاورزان برای تامین گرمایش گلخانه از گاز مازوت و گازوییل استفاده می‌کنند که علاوه بر تخریب محیط زیست هزینه بسیاری دارد، اما با استفاده از دستگاه بیوگاز می‌توان روزانه نیم متر مکعب گاز برداشت کرد.

به گفته مجری طرح دستگاه بیوگاز، از این نیم متر مکعب گاز، در فصول سرد سال ۷۵ درصد متان و مقدار ناچیزی H۲S و CO۲ استحصال می‌شود و در فصول گرم سال، تولید متان به حداقل می‌رسد و خروجی دستگاه بیشتر CO۲ می‌شود.

ظهوری معتقد است  انتشار این گاز در گلخانه باعث زودرس شدن محصول نمی‌شود و برعکس عمل فتوسنتز را برای گیاه تسریع می‌کند.

او می‌گوید: این دستگاه به هیچ گونه سوختی نیاز ندارد، کود حاصل از آن به صورت بی هوازی و مایع است و املاح مورد نیاز گیاه را به خوبی تامین می‌کند.

از شمع حمام شیخ بهایی تا طراحی دستگاه بیوگاز

رسول مردانی که در ساخت دستگاه بیوگاز ظهوری را همراهی کرده می‌گوید: نخستین بار شیخ بهایی موفق به کشف زیست توده (بیوگاز) شد و ما نیز با همان روش و الهام از دانش او این دستگاه را اختراع کردیم.

او می‌گوید: پساب و پسماند، پس از ورود به دستگاه به صورت کود غنی از آن خارج می‌شوند. کیفیت این کود ۱۰ برابر کود شیمیایی و ورمی کمپوست است و مصرف آب را نیز در گلخانه‌ها کاهش می‌دهد.

به گفته این دانشجوی مکانیک، در فصل تابستان دستگاه به جای گاز متان، گاز دی اکسید کربن تولید می‌کند تا بدون ایجاد اشتعال و گرمای اضافه دی اکسید کربن مورد نیاز گلخانه تامین شود.

مردانی می‌گوید: این دستگاه در دامداری‌ها هم کاربرد بسیاری دارد. فضولات دامداری‌ها در این دستگاه به طور کامل هضم و به کود تبدیل می‌شود، این کود فاقد هرگونه بوی نامطبوع است و گاز حاصل از آن به تأمین انرژی این واحد‌ها کمک می‌کند.

دستگاهی که این دو دانشجوی پژوهشگر ساخته اند به شماره ۱۰۵۷۷۵ در اداره کل ثبت شرکت‌ها و مالکیت معنوی به ثبت رسیده است.

برای اینکه نسخه عملیاتی این دستگاه را ببینیم راهی روستای گلاب از توابع شهرستان تیران و کرون در استان اصفهان شدیم. در این روستا یک گلخانه دار نخستین بار از این دستگاه بیوگاز استفاده کرده.

رفع آفات گیاهی، ویژگی متفاوت دستگاه بیوگاز

محسن بیگی گلخانه دار می‌گوید: چند سال پیش ویروسی در گلخانه‌های منطقه شایع شد که به کلی بوته گیاه را از بین می‌برد، گلخانه داران، به ناچار، بوته‌های بیمار را در بیابان رها می‌کردند و همین امر موجب شد تا بیشتر گلخانه‌های منطقه آلوده شوند.

او گفت: برای رفع این مشکل، با دستگاه بیوگاز آشنا شدم، دستگاهی که علاوه بر تولید گاز و کود با کیفیت از سرایت ویروس و آفات به سایر بوته‌ها و گلخانه‌ها جلوگیری می‌کند.

این گلخانه دار می‌گوید: ما بوته‌های بیمار و آلوده را داخل این دستگاه ریختیم و مشاهده کردیم نه تنها ویروس از بین رفته که کودی با کیفیت بالا هم تولید شده است.

رضایت گلخانه دار از دستگاه بیوگاز

بیگی فلفل دلمه‌های شادابش را به ما نشان می‌دهد و می‌گوید: در گذشته اصلا از کیفیت محصولاتم راضی نبودم، اما به کمک کودی که این دستگاه تولید می‌کند، محصولاتم سالم و با طراوت هستند.

به گفته او، هر گلخانه هزار متر مربعی نیازمند یک بخاری ۷۰ تا ۸۰ میلیون تومانی است که گازب‌های آن به سه تا چهار میلیون تومان در ماه می‌رسد، اما با استفاده از دستگاه بیوگاز، گرمایش گلخانه با یک سوم این هزینه تامین می‌شود.

این گلخانه دار می‌گوید: در صدد هستم تا از این دستگاه در دامداری هم استفاده کنم، چون در مدتی کوتاه فواید بسیاری از عملکرد آن نصیبم شد، گازی که این دستگاه تولید می‌کند برای تامین برق دامداری کافی است.

بیوگاز ایرانی، با اقلیم ایران

فرهاد عظیمی‌فر مدیر گروه مهندسی پزشکی دانشگاه آزاد اسلامی اصفهان (خوراسگان) در خصوص این دستگاه بیوگاز گفت: نکته قابل توجه این دستگاه این است که براساس اقلیم کشورمان طراحی و تهیه شده و همین موضوع آن را از نسخه‌های خارجی متمایز می‌کند.

او گفت: این طرح با تکیه بر مباحث دانش بنیان در سامانه‌های مکاترونیک قابل تنظیم است و با استفاده از آن به بهترین خروجی از پسماند و ضایعات گلخانه‌ای و دامداری می‌رسیم.

مدیر گروه مهندسی پزشکی دانشگاه آزاد اصفهان، کنترل سامانه بی هوازی، از بین بردن بوی نامطبوع و بهینه کردن کود را از مزایای راه اندازی این دستگاه در دامداری‌ها برمی شمرد.

به گفته عظیمی فر، پسماند گلخانه‌ها بهترین کود باکیفیت برای بوته‌ها محسوب می‌شود و اگر طی این فرآیند به گلخانه باز گردد منجر به بهبود کیفیت تغذیه گیاهان می‌شود.

او می‌گوید: گروه ما توانسته با استفاده از دستگاه بیوگاز و پسماند خانگی به همراه کود حیوانی حتی به گاز سی ان جی هم دست یابد که با اینکه فعلا در حد آزمایشگاهی است تحولی شگرف در این حوزه محسوب می‌شود.

رفع مشکل گرمایش گلخانه ها، کاهش هزینه‌های تامین انرژی، حذف پسماندها، تولید کود با کیفیت و از بین بردن آفات مزایای دستگاهی است که این پژوهشگران جوان ساخته اند. دستگاهی که مشکل تامین انرژی یک گلخانه را رفع کرده و اگر مسئولان حمایت کنند و به تولید انبوه برسد تمام گلخانه‌ها از مزایای آن بهره مند می‌شوند.

گزارش از سپیده صالحی