📄 علوم الأرض

A breakeven grid-emission threshold for waste-to-energy: reordering municipal solid waste pathways under Bahrain’s fossil-dependent grid

تثبت هذه الورقة أنه بالنسبة لشبكة الكهرباء في البحرين المعتمدة على الوقود الأحفوري، لا يصبح حرق النفايات لإنتاج الطاقة ذا فائدة مناخية صافية إلا عندما تتجاوز كثافة الكربون في الشبكة 0.96 كجم من مكافئ ثاني أكسيد الكربون لكل كيلوواط ساعة، مما يوضح أن مسارات استعادة المواد تتفوق باستمرار على الحرق ويجب أن تشكل جوهر استراتيجية متكاملة للنفايات البلدية الصلبة.

المؤلفون الأصليون: Majeed S. Jassim

نُشر 2026-10-07

📖 4 دقيقة قراءة☕ قراءة في استراحة قهوة

CC BY 4.0

المؤلفون الأصليون: Majeed S. Jassim

البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل

تنتج المدن يومياً جبالاً من النفايات. ولعقود من الزمن، كان الحل القياسي هو دفنها في حفر عملاقة في الأرض تسمى مكبات النفايات. لكن دفن النفايات أصبح مشكلة في حد ذاته. ومع ارتفاع حرارة الكوكب، يبحث العلماء عن طرق لتحويل تلك النفايات إلى شيء مفيد، إما عن طريق استخراج مواد قيمة لصنع أشياء جديدة أو عن طريق حرقها لتوليد الكهرباء. وهنا تصبح القصة معقدة؛ فغالباً ما يتم تسويق حرق النفايات لتوليد الطاقة كحل أخضر، لكن هذا لا ينجح إلا إذا كانت الكهرباء التي تحل محلها "غير نظيفة". أما إذا كانت شبكة الطاقة نظيفة بالفعل، فإن حرق النفايات لا يؤدي إلا إلى إضافة المزيد من الدخان إلى الهواء دون توفير أي شيء. والسؤال المطروح لأي مدينة بسيط: عند أي نقطة يتوقف حرق النفايات عن مساعدة المناخ ويبدأ في إيذانه؟

وضع باحث في جامعة البحرين هدفاً للإجابة على هذا السؤال لبلده، وهو دولة جزيرة صغيرة ومكتظة بالسكان في الشرق الأوسط. تعتمد البحرين بشكل كبير على الغاز الطبيعي لتوليد الكهرباء، مما يجعل شبكة الطاقة لديها غنية بالكربون. جمع الباحث سجلات مفصلة لمدة أربع سنوات لكل طن من النفايات دخل إلى المكب الرئيسي في البلاد. ثم بنى نموذجاً رقمياً لاختبار عشر طرق مختلفة للتعامل مع تلك النفايات. تضمنت بعض السيناريوهات دفن كل شيء، بينما تضمنت أخرى حرق كل شيء، وكثير منها تضمن مزيجاً من فرز المواد القابلة للتدوير، وتحويل بقايا الطعام إلى سماد، وحرق ما تبقى فقط. كان الهدف هو معرفة أي مسار سيؤدي فعلياً إلى تقليل إجمالي الغازات الدفيئة المنبعثة في الغلاف الجوي، مع مراعاة المزيج المحدد من أنواع الوقود التي تستخدمها البحرين لتوليد الكهرباء.

كانت النتائج واضحة ومفاجئة. وجدت الدراسة أن الفكرة الشائعة المتمثلة في حرق جميع النفايات لتوليد الطاقة لا تنجح في حالة البحرين. فحتى مع شبكة الطاقة الحالية الملوثة في البلاد، أدى حرق 100% من النف waste إلى زيادة صافية في الغازات الدفيئة. إن عملية الحرق تطلق الكربون الذي كان محبوساً في المواد البلاستيكية والاصطناعية، والكهرباء التي تنتجها لا توفر ما يكفي من الكربون في مكان آخر لتعويض هذه الخسارة. في الواقع، حسبت الدراسة أنه لكي يصبح حرق النفايات مفيداً للمناخ، يجب أن تكون شبكة الطاقة التي تحل محلها أكثر تلوثاً بكثير مما هي عليه اليوم. ومع توجه البحرين نحو الطاقة النظيفة في العقود القادمة، ستضعف الحجة لصالح حرق النفايات، مما يحول ما قد يكون حلاً مؤقتاً إلى عبء طويل الأمد.

بدلاً من ذلك، يشير البحث إلى مسار مختلف: الفرز وإعادة التدوير. فعندما يتم فرز النفايات لاستخراج الورق والبلاستيك والزجاج والمعادن، وعندما يتم تحويل بقايا الطعام إلى سماد، تكون النتيجة انخفاضاً هائلاً في الانبعاثات. يحدث هذا لأن صنع منتجات جديدة من مواد خام يتطلب طاقة أكبر بكثير من صنعها من مواد معاد تدويرها. ومن خلال إعادة التدوير، تتجنب البلاد الحاجة إلى حرق الوقود الأحفوري لإنتاج تلك المواد الجديدة. أظهرت الدراسة أن كل سيناريو يتضمن استعادة المواد وتحويل بقايا الطعام إلى سماد تفوق على خيار "حرق الكل" بفارق كبير. حتى أقل خطط إعادة التدوول طموحاً، والتي استعادت جزءاً فقط من المواد، حققت نتيجة مناخية أفضل من حرق كل شيء.

أفضل حل حدده الباحث هو المزيج المتوازن، أو "المحفظة المتكاملة". هذا النهج لا يعتمد على تقنية واحدة بل يستخدم عدة تقنيات في آن واحد. فهو يتضمن فرز المواد القابلة للتدوير، وتحويل جميع نفايات الطعام والحدائق إلى سماد، ثم حرق الكمية الصغيرة المتبقية من النفايات التي لا يمكن إعادة تدويرها أو تحويلها إلى سماد. تعمل هذه الاستراتيجية على تحويل ما يقرب من 89% من النفايات بعيداً عن المكب. فهي تستفيد من المزايا المناخية لإعادة التدوير وتحويل النفايات إلى سماد، مع استخدام النفايات المتبقية لتوليد كمية صغيرة من الطاقة الإضافية. وتقدر الدراسة أن هذا النهج يمكن أن يوفر أكثر من مليون طن من مكافئ ثاني أكسيد الكربون سنوياً، ويستعيد طاقة كافية لتزويد مئات الآلاف من المنازل بالكهرباء.

هذه النتيجة مهمة لأنها تتحدى افتراضاً شائعاً في إدارة النفايات. فالعديد من الأماكن تهرع لبناء المحارق، معتقدة أنها الحل الأمثل للنفايات. وتظهر هذه الدراسة أنه بالنسبة للجزر والدول التي تعتمد شبكات طاقتها على الوقود الأحفوري، فإن هذا الاعتقاد هو خطأ. إن الفائدة المناخية لحرق النفايات ليست حقيقة ثابتة؛ بل تعتمد كلياً على مدى تلوث شبكة الطاقة المحلية. ومع انتقال العالم نحو الطاقة النظيفة، فإن النافذة المتاحة لحرق النفوات كحل مناخي بدأت تضيق. ويشير البحث إلى أن الخطوة الأذكى للبحرين، وللاقتصادات المماثلة، هي الاستثمار في البنية التحتية للفرز وإعادة التدوير أولاً. وهذا يخلق أساساً يعمل اليوم وسيظل فعالاً مع تنظيف شبكة الطاقة، مما يتجنب خطر بناء محارق باهظة الثمن قد تصبح أصولاً عديمة الفائدة في غضون سنوات قليلة. إن الطريق إلى الأمام ليس بحرق النفايات، بل بالتعامل معها كمورد يمكن استعادته وفرزه وإعادة استخدامه.

أبحاث مشابهة