در حال حاضر تبدیل زباله به انرژی (WtE) به‌عنوان یک فناوری پیشرفته و قابل اعتماد در سراسر جهان مطرح است. این فناوری بخشی از زباله‌های شهری، خانگی و صنعتی را که قابل بازیافت نیستند مورد هدف قرار می‌دهد و در عین حال که راهی برای کاهش حجم زباله‌های ارسالی به محل دفن زباله است، با تولید انرژی پاک به اهداف پایداری و تقویت اقتصاد چرخشی نیز کمک می‌کند. زباله‌هایی که به محل دفن زباله می‌روند، اگر برای تولید انرژی سوزانده شوند متان تولید می‌کنند که یک گاز گلخانه‌ای است اما تأثیر آن در افزایش دمای کره زمین 56 برابر کمتر از دی‌اکسیدکربن است.

*جایگزینی دفن زباله با WtE، راهی برای پیشگیری از آلودگی زیست‌محیطی

دفن زباله آخرین راه‌حل برای مدیریت پسماند در سلسله‌مراتب پسماند اروپا است و اتحادیه اروپا اهداف بسیار بلندپروازانه‌ای را برای کاهش دفن زباله تعیین کرده است، طبق این چشم‌انداز، تا سال 2035 کمتر از 10 درصد از زباله‌های شهری دفن می‌شود. با جابه‌جایی زباله از محل دفن به کارخانجات WtE، آلودگی خاک و آب‌های زیرزمینی که ناشی از مواد شیمیایی مضر منتشر شده از زباله‌ها در هوا و آب است به‌شدت کاهش می‌یابد. لازم به ذکر است که مقررات اتحادیه اروپا و قوانین ملی محدودیت‌های بسیار سختگیرانه‌ای را برای این بخش تعیین کرده‌اند که تضمین می‌کند انتشار گازهای گلخانه‌ای به حداقل برسد، کیفیت هوا بهبود یابد و نگرانی‌های مربوط به سلامت عمومی و اثرات زیست‌محیطی برطرف می‌شود.

*مزایای تبدیل زباله به انرژی

بازیابی انرژی: کارخانه‌های WtE زباله‌های غیرقابل بازیافت را به انرژی در قالب گرما، بخار، برق و سوخت تبدیل و سپس بین کاربران نهایی توزیع می‌کنند. این منبع انرژی پاک، وابستگی شهرها به سوخت‌های فسیلی را کاهش می‌دهد و به رسیدن به اهداف انرژی‌های تجدیدپذیر کمک می‌کند. در بسیاری از شهرهای اتحادیه اروپا، WtE در حال حاضر بیش از نیمی از تقاضای انرژی را پوشش می‌دهد که نه‌تنها خانه‌های خصوصی، بلکه دفاتر، مدارس، بیمارستان‌ها و صنایع را تأمین می‌کند. علاوه بر این، انرژی تولید شده توسط این نیروگاه‌ها به‌عنوان مکمل ارزشمندی برای سایر منابع انرژی تجدیدپذیر مانند باد و خورشید است که همیشه در دسترس نیستند.

کاهش تغییرات شدید آب‌وهوا: علاوه بر صرفه‌جویی در انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از جایگزینی سوخت‌های فسیلی، WtE با انتقال زباله‌ها از محل‌های دفن زباله و تصفیه بقایای فرآیند احتراق نیز انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش می‌دهد. علاوه بر این، بسیاری از کارخانه‌های WtE در حال بررسی فناوری‌های استفاده و ذخیره‌سازی کربن هستند که قابلیت کاهش هرچه بیشتر ردپای کربن این بخش را دارد.

بستن حلقه در اقتصاد چرخشی: شهرهای اروپایی اصول اقتصاد چرخشی (دورانی) را پذیرفته‌اند که در آن منابع، مورد استفاده مجدد و بازیافت قرار می‌گیرند. WtE با دریافت انرژی از زباله‌هایی که در غیر این صورت ممکن است دور ریخته شوند، در این چارچوب قرار می‌گیرد. گرمای تولید شده طی فرآیند سوزاندن را می‌توان برای گرمایش منطقه‌ای استفاده کرد و بهره‌وری انرژی را افزایش داد. کربن جذب شده از WtE می‌تواند برای تولید مواد، سوخت و بسیاری از کاربردهای دیگر ازجمله گلخانه‌ها استفاده شود و همه این موارد، در حالی است که زنجیره غذایی را دست نخورده نگه می‌دارد زیرا WtE از محصولات غذایی برای تولید انرژی زیستی استفاده نمی‌کند.

توانمندسازی جوامع: سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌های تبدیل زباله به انرژی نه‌تنها مدیریت زباله را بهبود می‌بخشد، بلکه اقتصاد محلی را نیز تقویت می‌کند. ساخت، بهره‌برداری و نگهداری این تأسیسات باعث ایجاد شغل، حمایت از جوامع و رشد اقتصادی می‌شود. علاوه بر این، در سال‌های اخیر به‌دلیل پیشرفت در فناوری و افزایش آگاهی‌های زیست محیطی، استقبال عمومی از سوزاندن زباله و این قبیل مشارکت‌های اجتماعی افزایش یافته است.

البته این روش نیز معایبی دارد که مهم‌ترین آن انتشار دی‌اکسیدکربن ناشی از فرایند سوزاندن زباله است، هر 500 کارخانه WtE سالانه نزدیک به 52 میلیون تن دی‌اکسیدکربن تولید می‌کند. در مناطقی مانند چین که رهبر جهانی در بازیافت انرژی است و همچنان به افتتاح نیروگاه‌های جدید ادامه می‌دهد، این مشکل با سیاست‌های کاهش ضایعات قابل حل است.

بر اساس آمار، بر حسب میزان زباله‌های شهری استفاده شده در WtE، کشورهای ژاپن (75 درصد)، دانمارک (67 درصد)، بلژیک (48 درصد)، سوئیس (47 درصد) و انگلیس (42 درصد) در صدر فهرست کشورهایی قرار دارند که استفاده از انرژی زباله را در رأس اهداف محیط زیستی خود گنجانده‌اند. فهرست شهرهایی که سهم برجسته‌ای در تبدیل زباله به انرژی دارند به شرح زیر است:

کارخانه اشپیتلا در وین، سالانه 250 هزار تن زباله می‌سوزاند تا 500 گیگاوات‌ساعت گرما و 60 گیگاوات‌ساعت برق تولید کند.

ظرفیت تولیدی کارخانه مایشیما واقع در یک جزیره مصنوعی در اوزاکا، 32 مگاوات است و طراحی هنری آن هر سال 12 هزار بازدیدکننده را به خود جذب می‌کند.

کارخانه Isséane که در زیرزمینی اطراف پاریس واقع شده است، قادر است نیم میلیون تن زباله در سال بسوزاند.

در مینیاپولیس آمریکا، کارخانه هنپین 27 درصد از زباله‌های شهر را برای تولید انرژی استفاده می‌کند.

در کپنهاگ، کارخانه Amager Bakke/Copenhill سالانه 440 هزار تن زباله می‌سوزاند و انرژی گرمایشی 150 هزار خانه را تأمین می‌کند.

در ادامه تجهیزات نیروگاه‌های WtE در پاریس و استکهلم، شهرهای نمونه مدیریت پسماند جهان بررسی می‌شود.

*کارخانه Isséane در پاریس

این کارخانه که توسط بسیاری از هیئت‌های فرانسوی و خارجی به عنوان یک مدل موفق مدیریت پسماند بازدید می‌شود، فعالیت خود را از سال 2007 آغاز کرده است و یکی از جدیدترین و پرظرفیت‌ترین کارخانه‌های زباله‌سوز در فرانسه به شمار می‌رود. این کارخانه فقط برای تبدیل زباله به انرژی کاربرد ندارد بلکه شامل یک مرکز تفکیک برای پسماند قابل بازیافت نیز هست. اما اهمیت دو فعالیت مشابه نیست، ظرفیت بخش زباله سوز 510 هزار تن در سال است، درحالی‌که مرکز تفکیک زباله تنها 23 هزار تن در سال را مدیریت می‌کند و این اختلاف نشان دهنده سیاست کلی فرانسه برای تبدیل زباله به انرژی است.

این کارخانه با معماری شهری متراکم پاریس مطابقت دارد و بر خلاف کارخانجات قدیمی ظاهرش در تضاد با محیط اطراف نیست. پردازش خشک گازهای زائد در این مکان، از تشکیل دودهای قابل مشاهده از بیرون کارخانه جلوگیری می‌کند. به تازگی شرکت‌های بزرگی مانند مایکروسافت دفاتر خود را در نزدیکی این کارخانه مستقر کرده‌اند تا از امکانات گرمایشی آن نیز بهره ببرند. همان‌طور که گفته شد WtE یک فناوری تولید بی‌وقفه انرژی است که به اقتصاد چرخشی کمک می‌کند و (بسته به سال) برای 80 هزار تا 100 هزار خانه فراهم می‌کند.

در نهایت، Isséane مانند همه کارخانه‌های WtE زباله‌های جامدی تولید می‌کند که بعد از تصفیه به‌عنوان سرباره جمع‌آوری می‌شوند. بعضی از مواد نیز از پسماندهای باقیمانده در پایان فرآیند احتراق بازیافت می‌شوند، مانند فلزات آهنی و غیرآهنی. اگرچه این نوع مواد نیز آلاینده هستند، اما تابع قوانین بسیار سختگیرانه اتحادیه اروپا هستند و اگر هیچ مورد مصرفی برای آنها پیدا نشود، به عنوان زیرساخت جاده‌ای استفاده می‌شوند یا به محل دفن زباله منتقل می‌شوند.

*نیروگاه لینشوپینگ در استکهلم

یک شرکت دولتی در شهر لینکوپینگ در فاصله 125 مایلی جنوب استکهلم یکی از 34 نیروگاه انرژی WtE در سوئد را اداره می‌کند که به جای سوزاندن زغال‌سنگ یا گاز، زباله‌ها را می‌سوزاند. به گفته این شرکت، چهار تن زباله قابلیت تولید انرژی معادل یک تن نفت، 1.6 تن زغال سنگ یا پنج تن زباله چوب را دارد. به گفته انجمن مدیریت پسماند سوئد، کمتر از یک درصد از زباله‌های خانگی در این کشور راهی محل دفن زباله می‌شود و به همین دلیل است که این کشور در مدیریت پسماند شهرت جهانی دارد.

حدود 49 درصد از زباله‌های خانگی بازیافت می‌شوند و 50 درصد زباله‌ها در نیروگاه‌ها سوزانده می‌شوند تا توربین‌های بخار مولد برق را به جریان بیندازد. هرچند زباله‌ها بخش کوچکی از منبع انرژی کلی سوئد را تشکیل می‌دهند (نزدیک به 83 درصد از برق سوئد از از انرژی آبی و هسته‌ای و هفت درصد از انرژی بادی تأمین می‌شود) اما گرمایش لازم برای مسکن نزدیک به 10 میلیون از افراد ساکن در این کشور را تأمین می‌کنند. به گفته انجمن مدیریت پسماند سوئد، انرژی حاصل از سوزاندن زباله برای گرمایش 1.25 میلیون آپارتمان و برق 680 هزار آپارتمان کافی است.

نیروگاه‌های معمولی اغلب دارای برج‌های خنک کننده بزرگی هستند که گرمای اضافی را دفع می‌کنند، بنابراین تنها حدود 40 درصد انرژی به طور کامل مصرف می‌شود. نیروگاه زباله در لینشوپینگ که برق تولید می‌کند و آب را برای مصارف خانگی و تجاری گرم می‌کند، 90 درصد از کل انرژی را مهار می‌کند. این منبع آب گرم حمام، آشپزخانه و گرمایش مرکزی رادیاتورها را تأمین می‌کند. این سیستم متمرکز «گرمایش منطقه‌ای» بسیاری از ساختمان‌ها را در سوئد گرم می‌کند.

علاوه بر گرما و برق، نیروگاه لینشوپینگ بیوگاز متان را از 100 هزار تن مواد غذایی و ضایعات آلی در سال برداشت می‌کند. این بیوگاز، انرژی بیش از 200 اتوبوس شهری در این شهرستان و همچنین ناوگان کامیون‌های جمع‌آوری زباله و بعضی تاکسی‌ها و خودروهای شخصی را تأمین می‌کند. سوئد با افزایش استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر قصد دارد انتشار خالص گازهای گلخانه‌ای را تا سال 2045 به صفر برساند.