تحويل النفايات البلاستيكية إلى طاقة ومنتجات ذات القيمة المضافة في مدينة مكة المكرمة

Abstract

يقوم ملايين المسلمين من جميع أنحاء العالم بزيارة المدن المقدسة في المملكة العربية السعودية، مكة المكرمة والمدينة المنورة، في كل عام لأداء مناسك الحج والعمرة. يؤدي النمو السريع في التحضر والسكان المحليين من مدينة مكة المكرمة جنبا إلى جنب مع زيادة عدد الزوار إلى توليد كميات ضخمة من النفايات الصلبة كل عام . يتم التخلص من معظم هذه النفايات في مواقع دفن النفايات دون أي علاج، مما تسبب في العديد من القضايا البيئية والصحية. على سبيل المثال، في المتوسط حوالي 2400 طن من النفايات يتم تفريغها في مواقع دفن النفايات في مدينة مكة المكرمة والتي تزيد إلى حوالي 301 و406 آلاف طن يوميا خلال فترات شهر رمضان والحج، على التوالي. وهناك ما يقارب ال٪23 في المتوسط من هذه النفايات عبارة عن مخلفات بلاستيكية والتي توجد في شكل زجاجات البلاستيك، أكواب ماء، أطباق الطعام وأكياس التسوق (عبد العزيز وآخرون 2007). في هذه الدراسة تم تجربة استخدام عملية الانحلال الحراري الحفاز لتحويل النفايات البلاستيكية إلى وقود سائل في مركز التميز للدراسات البيئية بجامعة الملك عبدالعزيز بجدة . احتوى الوقود السائل المنتج من هذه النفايات على قيمة عالية من الطاقة حوالي 40 (MJ/Kg)، واللزوجة من 0.9 (mm2/s)، وكثافة 0.92 ،(g/cm3)، ونقطة وميض 30 درجة مئوية، ونقطة تدافق - 18 درجة مئوية ودرجة التجمد - 64 درجة مئوية، وخصائص مشابهة للديزل التقليدي. ولهذا فالوقود السائل المنتج لديه القدرة على استخدامه في العديد من التطبيقات المتعلقة بالطاقة مثل توليد الكهرباء ووقود النقل وأغراض التدفئة . وتشير التقديرات إلى أن النفايات البلاستيكية في مدينة مكة المكرمة في عام 2016 يمكن أن تنتج حوالي 87.91 ميجا وات من الكهرباء مع صافي إيرادات قدرها 297520000 ريالا سعوديا. ومن المتوقع أن ترتفع هذه النسبة إلى حوالي 172.80 ميجا وات من الكهرباء ويبلغ إجمالي صافي إيرادات قدرها 584830000 ريالا سعوديا بحلول عام 2040. Millions of Muslims from all over the world visit the Holy Cities of Saudi Arabia: Makkah and Madinah every year to perform Hajj and Umrah. The rapid growth in urbanisation and local population of Makkah city along with ever increasing number of visitors result in huge municipal solid waste (MSW) generation every year. Most of this waste is currently dumped into landfill sites without any treatment, thus causing environmental and health issues. For example, on average around 2.4 thousand tons of waste is dumped into Makkah city’s landfill sites every day that increases to around 3.1 and 4.6 thousand tons per day during Ramadan and Hajj periods, respectively. Around 23% on average of this waste is plastic waste in the form of plastic bottles, water cups, food plates and shopping bags (Abdul Aziz et al. 2007). A pilot scale catalytic pyrolysis process has been used to convert plastic waste into liquid fuel at Center of Excellence in Environmental Studies (CEES) of King Abdulaziz University, Jeddah. The produced liquid fuel has been found to have high energy value of around 40 MJ/Kg, viscosity of 0.9 mm2/s, density of 0.92 g/cm3, flash point of 30°C, pour point of -18°C and freezing point of -64°C, characteristics similar to conventional diesel. Thus the produced liquid fuel has the potential to be used in several energy related applications such as electricity generation, transportation fuel and heating purposes. It has been estimated that the plastic waste in Makkah city in 2016 could produce around 87.91 MW of electricity with net revenue of 297.52 million SAR. This is projected to increase up to around 172.80 MW of electricity and a total net revenue of 584.83 million SAR by 2040.