دراسة جدوى تحويل النفايات الصلبة كمصدر للطاقة الكهربائية المستقبلية لمديتة طرابلس ليبيا
DOI:
https://doi.org/10.36602/ijeit.v7i2.202Keywords:
النفايات, مصادر الطاقة المتجددة, التقنيات النظيفة, الاحتراق النظيف, التحليل الفني والاقتصاديAbstract
تشهد ليبيا طلباً متزايداً على الطاقة تعتمد في مجابهته على حرق المزيد من الوقود الهيدروكربوني الناضب والملوث للبيئة، في حين أن النفايات يمكن ان تكون مصدراً مهماً لسد العجز في الإمداد الطاقي في البلاد والحد من التلوث البيئي. تعتبر النفايات الصلبة مشكلة طويلة الأمد في ليبيا بشكل عام وفي المناطق الحضرية بشكل خاص. حيث أدت التنمية الاقتصادية والنمو السكاني الحضري إلى توليد كميات متزايدة من النفايات الصلبة البلدية التي تفوق القدرة الحالية للمدافن الصحية والمكبات العشوائية المفتوحة الموجودة بها. تنتج ليبيا سنويًا حوالي مليوني طن من النفايات الصلبة البلدية. تكتسب النفايات البلدية الصلبة أهمية في السنوات الأخيرة لدورها في التنمية الاقتصادية والمستدامة. أدى التطور الاقتصادي والنمو السكاني إلى تراكم النفايات الصلبة بشكل يفوق القدرة الحالية لمدافن ومناطق الطمر. تناولت هذه الدراسة جدوى بناء محطة توليد الكهرباء من النفايات إلى طاقة (Waste to energy) في مدينة طرابلس بليبيا. تم إجراء تحليل فني – اقتصادي لأداء محطة توليد الطاقة من النفايات بتقنية الحرق باعتبارها أكثر التقنيات انتشارا في العالم وأكثرها نضوجا من النواحي الفنية والاقتصادية على أساس الظروف الخاصة بمدينة طرابلس. أظهرت النتائج أن المنشأة المقترحة تصل قدرتها الى حوالي 100 ميجاوات حرارة من النفايات بناء على سيناريو الحرق كمرحلة أولى. باستخدام برمجية متخصصة SAM صادرة عن المعامل الوطنية للطاقات المتجددة الأمريكية NREL تم حساب إنتاجية محطة لإنتاج الكهرباء بسعة 27 ميجاوات، يمكنها إنتاج ما يصل إلى 201 ميجاوات ساعة من الطاقة الكهربائية سنويًا، بتكلفة تصل الى 100.7 دولار/ميجاوات ساعة. تم دراسة تأثير التغيير في هذه الفرضيات سواء الخاصة بالتكاليف الثابتة أو التكاليف السنوية من خلال دراسة الحساسية.
Downloads
References
[1] A. Silpa Kaza, Lfisa Yao, Perinaz Bhada-Tata and F. Van Woerden, What a Waste 2.0: A Global Snapshot of Solid Waste Management to 2050. World Bank, 2018.
[2] J. M. V. A. E. C. K. C. G. J. C. M. P. P. J. P. B. Samal Bex, “World Energy Resources 2016,” World Energy Counc. 2016, pp. 6–46, 2016, [Online]. Available: https://www.worldenergy.org/wp-content/uploads/2016/10/World-Energy-Resources_SummaryReport_2016.10.03.pdf.
[3] W. A. Qazi and M. F. M. Abushammala, “WASTE-TO-ENERGY TECHNOLOGIES : A LITERATURE REVIEW,” pp. 387–409, 2018.
[4] S. Calixto, “Pre-Feasibility Study of a Waste-To-Energy Plant in Santiago, Chile Executive Summary,” 2017, [Online]. Available: http://www.seas.columbia.edu/earth/wtert/sofos/Selva Calixto Jan 2017.pdf.
[5] S. Alzate, B. Restrepo-Cuestas, and Á. Jaramillo-Duque, “Municipal solid waste as a source of electric power generation in Colombia: A techno-economic evaluation under different scenarios,” Resources, vol. 8, no. 1, pp. 1–16, 2019, doi: 10.3390/resources8010051.
[6] Z. Shareefdeen, N. Youssef, A. Taha, and C. Masoud, “Comments on waste to energy technologies in the United Arab Emirates,” pp. 0–1, 2020.
[7] J. F. Perrot and A. Subiantoro, “Municipal waste management strategy review and waste-to-energy potentials in New Zealand,” Sustain., vol. 10, no. 9, 2018, doi: 10.3390/su10093114.
[8] EU, “Integrated Pollution Prevention and Control - Reference Document on Best Available Techniques for Large Combustion Plants,” Integr. Pollut. Prev. Control, no. July, pp. 1–618, 2006.
[9] T. G. Dieter Mutz, Dirk Hengevoss, Christoph Hugi, “Waste-to-Energy Options in Municipal Solid Waste Management-A Guide for Decision Makers in Developing and Emerging Countries,” Dtsch. Gesellschaft für Int. Zusammenarbeit GmbH, no. May, pp. 1–58, 2017, doi: 10.1136/hrt.2009.187062.
[10] CEMBUREAU, “Activity Report cembureau, The European Cement Association, Brussel,” 2015.
[11] G. Consultants and S. W. Services, “Development of a Waste-to-Energy Project for the Municipality of Anchorage , Alaska White Paper Report ( Draft ): Development of a Waste-to-Energy Project,” no. September, 2019.
[12] U. Di Matteo, B. Nastasi, A. Albo, and D. Astiaso Garcia, “Energy contribution of OFMSW (Organic Fraction of Municipal Solid Waste) to energy-environmental sustainability in urban areas at small scale,” Energies, vol. 10, no. 2, 2017, doi: 10.3390/en10020229.
[13] UNFCCC, “United Nation Framework Convention on Climate Change,” online, 2016. available: https://cdm.unfccc.int/Projects/projsearch.html.
[14] G. C. Young, Municipal solid waste to energy conversion processes: economic, technical and renewable comparisons. John Wiley & Sons, Inc, 2010.
[15] C. S. Psomopoulos and N. J. Themelis, “A guidebook for sustainable waste management in Latin America,” Proc. Int. Resour. Recover. Congr. Waste-to-Energy, Vienna, Austria, no. September, pp. 8–9, 2014, doi: 10.13140/2.1.2305.4724.
[16] T. H. F. Seksan Udomsri, Andrew R. Martin, “Economic assessment and energy model scenarios of municipal solid waste incineration and gas turbine hybrid dual-fueled cycles in Thailand,” Waste Manag., vol. 30, no. 7, pp. 1414–1422, 2010.
[17] F. J. C. Pirotta, E. C. Ferreira, and C. A. Bernardo, “Energy recovery and impact on land use of Maltese municipal solid waste incineration,” Energy, vol. 49, no. 1, pp. 1–11, 2013, doi: 10.1016/j.energy.2012.10.049.
[18] X. gang Zhao, G. wu Jiang, A. Li, and L. Wang, “Economic analysis of waste-to-energy industry in China,” Waste Manag., vol. 48, pp. 604–618, 2016, doi: 10.1016/j.wasman.2015.10.014.
[19] A. Ali and C. Ezeah, “Framework for Management of Post-Conflict Waste in Libya,” Eur. Sci. Journal, ESJ, vol. 13, no. 5, p. 32, 2017, doi: 10.19044/esj.2017.v13n5p32.
[20] W. A. S. Moftah, D. Marković, O. A. S. Moftah, and L. Nesseef, “Characterization of Household Solid Waste and Management in Tripoli City—Libya,” Open J. Ecol., vol. 06, no. 07, pp. 435–442, 2016, doi: 10.4236/oje.2016.67041.
[21] R. Šomplák, T. Ferdan, M. Pavlas, and P. Popela, “Waste-to-energy facility planning under uncertain circumstances,” Appl. Therm. Eng., vol. 61, no. 1, pp. 106–114, 2013, doi: 10.1016/j.applthermaleng.2013.04.003.
[22] M. G. S. Consonni, M. Giugliano, “Alternative strategies for energy recovery from municipal solid waste, part B: emission and cost estimates,” Waste Manag., vol. 25, pp. 137–148, 2005.
[23] S. Kaza and P. Bhada-Tata, “Decision Maker’s Guides for Solid Waste Management Technologies,” Decis. Maker’s Guid. Solid Waste Manag. Technol., 2018, doi: 10.1596/31694.
[24] M. K. Hill, Solid waste. 2012.
[25] D. Mutz and C. J. Hugi, “Waste-to-Energy Options in Municipal Solid Waste Management A Guide for Decision Makers in Developing ,” no. May, pp. 2015–2017, 2017.
[26] V. Á. Araya, “Should the Chilean Government Encourage Waste-to-Energy Facilities for Municipal Solid Waste ?,” 2019.
[27] J. S. Wu, “Capital Cost Comparison of Waste-to-Energy (WTE), Facilities in China and the U.S.,” 2018, [Online]. Available: http://gwcouncil.org/wp-content/uploads/2018/07/Jane-Wu_thesis.pdf.
[28] Y. Cheng, H., Hu, “Curbing dioxin emissions from municipal solid waste incineration in China: Re-thinking about management policies and practices,” Environ. Pollut., vol. 158, no. 9, pp. 2809–2814, 2010.
[29] Y. Cheng, H., Hu, “Municipal solid waste (MSW) as a renewable source of energy: current and future practices in China.,” Bioresour. Technol., vol. 101, no. 11, pp. 3816–3824, 2010.
[30] Q. Huang, Y. Chi, and N. J. Themelis, “A rapidly emerging WTE technology: Circulating fluid bed combustion,” Air Waste Manag. Assoc. - Int. Conf. Therm. Treat. Technol. Hazard. Waste Combustors 2013, no. October, pp. 18–29, 2013.
[31] O. K. M. Ouda, S. A. Raza, R. Al-Waked, J. F. Al-Asad, and A. S. Nizami, “Waste-to-energy potential in the Western Province of Saudi Arabia,” J. King Saud Univ. - Eng. Sci., vol. 29, no. 3, pp. 212–220, 2017, doi: 10.1016/j.jksues.2015.02.002.
[32] T. V. P. S. De Jaeger, J. Eyckmans, N. Rogge, “Wasteful waste-reducing policies? The impact of waste reduction policy instruments on collection and processing costs of municipal solid waste.,” Waste Manag., vol. 31, no. 7, pp. 1429–1440, 2011.
[33] “EPA (2016). Energy Recovery from the Combustion of Municipal Solid Waste. Available at: https://www.epa.gov/smm/energy-recovery-combustion-municipal-solid-wastemsw,” 2016.
[34] W. M. J. and P. Gilman, “22--Technical manual for the SAM physical trough model.” NREL/TP-5500-51825, p. June, pp. 275–3000, 2011
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2021 The International Journal of Engineering & Information Technology (IJEIT)
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
