img

بررسی وضعیت کشور در حوزه بیواتانول، فرصت‌ها و چالش‌های پیش رو

بررسی وضعیت کشور در حوزه بیواتانول، فرصت‌ها و چالش‌های پیش رو

خلاصه:

در این متن قصد داریم با نگاهی کلی صنعت بیواتانول ایران را بررسی کنیم. در هر صنعت در رده‌های متفاوت مشکلات متعددی وجود دارند و باید ابتدا آن‌ها را شناخت و قبول کرد، سپس برای حل آن‌ها به فکر افتاد و برنامه‌ریزی کرد. برای حل مشکلات و مسائل نیز باید ابتدا داشته‌ها و ظرفیت‌های داخلی و نیاز را در نظر گرفت و سپس قدم برداشت.

بررسی وضع تولید و کارخانه‌های بیواتانول ایران:

نزدیک به 30 شرکت در صنعت بیواتانول ایران مشغول به کار هستند. ماده‌ی اولیه‌ی اصلی این کارخانه‌ها، ملاس نیشکر و یا ملاس چغندر قند است. به همین دلیل، محل راه‌اندازی اغلب این صنایع در نزدیکی کارخانه‌های قند و شکر و یا مراکز کشت این گیاهان است.

 

طبق گفته‌ی انجمن تولیدکنندگان اتانول ایران، در سال گذشته در ایران 60 میلیون لیتر اتانول تخمیری تولید شده است. بدون در نظر گرفتن اتانول به عنوان مکمل سوختی، این ظرفیت از مصرف کشور بیشتر است. همان‌طور که گفته شد ماده‌ی اولیه‌ی این کارخانه‌ها ملاس نیشکر یا چغندر قند است. برای تولید هر لیتر اتانول، چهار کیلوگرم ملاس مصرف می‌شود. تولید هر لیتر اتانول هم مستلزم مصرف 13 لیتر آب است که 95 درصد از این آب قابلیت بازیافت دارد. نه برابر الکل تولیدشده نیز ویناس یا پساب کارخانه با غلظت هفت درصد تولید می‌شود.

از داده‌های فوق می‌توان چند نکته را برداشت کرد. اول این که صنعت بیواتانول صنعتی آب‌بر است.  نکته دیگر حجم بالای پساب و لزوم برنامه داشتن برای دفع، تبدیل و یا تصفیه‌ی آن است.

موارد بالا به پیدا کردن دید کلی در رابطه با این صنعت کمک می‌کنند. در ادامه بخشی از مشکلات این صنعت بزرگ و مهم کشور را به طور اجمالی بررسی کرده و هر یک از آن‌ها اندکی شرح داده می‌شوند. سپس چند راهکار پیشنهادی برای رفع، بهبود یا توسعه‌ی این صنعت ارائه خواهد شد.

بررسی مسائل و مشکلات کارخانه‌های بیواتانول:

1)        ماده‌ی اولیه (feedstock):

ملاس، ماده‌ی اولیه‌ی صنایع بیواتانول ایران، هم‌اکنون قیمتی در بازه‌ی 400 تا 500 تومان دارد. با نوسانات قیمت دلار، صادرات این ماده‌ی اولیه نسبت به توزیع در داخل کشور اولویت پیدا می‌کند و سودآور می‌شود. در نتیجه کمبود ملاس در کشور و بالا رفتن قیمت ایجاد می‌شود. این اتفاق چند سال پیش رخ داد و قیمت آن از 400 تومان ناگهان به 700 تومان رسید. از آن جایی که نزدیک به یک سوم تا نیمی از قیمت تمام‌ شده‌ی یک ماده‌ی شیمیایی مربوط به ماده‌ی اولیه است، تولید به صرفه نخواهد بود و کارخانه ضرر خواهد داد. همین اتفاق برای یکی از کارخانه‌ها در آن برهه‌ی زمانی روی داد. این کارخانه به مدت هشت ماه تعطیل شد و تا زمان تعدیل قیمت بسته ماند.

یکی دیگر از مشکلات در حوزه‌ی ماده‌ی اولیه، رانت موجود در این حوزه است. برخی تولیدکنندگان عمده‌ی ملاس توان بازی با قیمت و حجم عرضه در بازار را دارند، به این ترتیب شرکت‌هایی که مجبور به خرید ماده‌ی اولیه هستند، متضرر خواهند شد و پایداری ضعیفی را شاهد خواهند بود.

در کنار مشکلات غیر فنی، مسائل دیگری هم در رابطه با کارخانه‌های مصرف‌کننده‌ی ملاس موجود است. یکی از آن‌ها شناسنامه‌دار نبودن ملاس است. عموم کارخانه‌هایی که ماده‌ی اولیه‌ی خود را از بیرون تأمین می‌کنند، تمام نیازشان را از یک فروشنده به دست نمی‌آورند. وقتی مواد اولیه از چند فروشنده تهیه شود مسلماً مسئله‌ی تفاوت در میزان قند، ریزمغذی‌ها و ... مطرح است. در ضمن محصولات کشاورزی در مناطق مختلف و فصول مختلف، از لحاظ ترکیبات ثابت نخواهند بود. عدم توجه به این موضوع برای تولیدکننده مشکلاتی از قبیل راندمان پایین‌تر، زمان بالاتر فرایند، آسیب احتمالی به دستگاه‌ها و ... را به دنبال خواهد داشت. در فرایند شناسنامه‌دار کردن، این اطمینان برای تولیدکننده وجود دارد که می‌تواند با اعمال تغییرات در شرایط عملیاتی و اضافه کردن یا حذف بعضی مواد، در شرایط نزدیک به بهینه کار کند.

موضوع بعدی حمل و نگهداری تخصصی ملاس است. ملاس از فروشنده تا کارخانه توسط تریلر‌ حمل می‌شود. بعضی از این تریلر‌ها ممکن است قبل از بار ملاس، سوخت بنزین یا گازوییل یا مواد شیمیایی حمل کرده باشند. مسلماً این موضوع در کیفیت و کمیت فرایند تولید اتانول مؤثر خواهد بود. موضوع دیگر هم اینکه ملاس در تمام فصول سال تولید نمی‌شود و باید آن را ذخیره کرد. جدا از بحث عدم تولید ملاس در برخی ماه‌ها، هر کارخانه باید ماده‌ی اولیه‌ی خود را برای چند روز ذخیره داشته باشد. از آن جایی که ملاس ماده‌ی قندی است و احتمال تخمیر بی‌هوازی و یا فساد آن موجود است، شرایط نگه‌داری این ماده چه برای فروشنده و چه برای کارخانه‌ها بسیار حائز اهمیت است.

2)       دانش فنی بومی:

 اهمیت بومی ‌بودن فرایند زمانی مشخص می‌شود که بحث تغییر در فرایند یا پشتیبانی مطرح باشد. اگر به هر دلیلی یک کارخانه بخواهد تغییری در مواد اولیه و یا حتی تغییر فرایندی اعمال کند، فهم دقیق از فرایند و پایدار بودن پشتیبانی آن مطرح است. به عنوان مثال با استفاده از ملاس‌های مناطق مختلف، به نتایج متفاوتی در انتهای فرایند خواهیم رسید. در نتیجه وقتی قرار است واحدی در منطقه‌ی فرضی الف راه‌اندازی شود، لازم است نوع ماده‌ی اولیه، شرایط آب و هوایی، میزان آب در دسترس و پارامترهای لجستیکی و فنی متفاوتی را بررسی کرد و سپس به طراحی و بهینه‌سازی اقدام کرد. بحث بعدی، سرویس و پشتیبانی از واحد کنترل است. بنا به هر دلیلی وقتی در کارخانه‌ای این سیستم دچار مشکل شود، واحد پشتیبانی باید در دسترس باشد تا مشکل را رفع کند. از معایب وارداتی بودن دانش فنی، اثرگذاری شرایط سیاسی و تحریم در روابط است که می‌تواند محدودکننده باشد. اشکال دیگر هزینه‌ی بالای فرایند پشتیبانی است. برای مثال با ایجاد مشکل در سیستم کنترلی یکی از کارخانه‌های اتانول کشور با دانش فنی غیر بومی، نیاز به پرداخت مبلغ هنگفتی جهت سرویس و ارائه پشتیبانی است.

3)     سویه استفاده شده:

سویه‌ی مورد استفاده در صنعت تولید اتانول، مخمر ساکارومایسس سرویزیه است. اما کمیت و کیفیت فعالیت این سویه بسیار مهم است. انواع مختلفی از مخمرهای صنعتی توسعه یافته است و صنعت توسعه‌ی سویه بسیار قدیمی است. متأسفانه این حوزه در ایران بسیار ضعیف بوده و تنها در حوزه‌ی تحقیقات و پژوهش پیش رفته است. مخمر استفاده شده در صنعت بیواتانول ایران همان مخمر نان است و مخمر تخصصی فرایند الکل با ویژگی‌های خاص استفاده نمی‌شود. از این ویژگی‌های خاص می‌توان به بازده تبدیل بالا، مقاومت به تنش، توان تحمل غلظت بالای اتانول، فعالیت در دمای بالا، توان مصرف قندهای متفاوت، سرعت بالا در مصرف و تبدیل قند به اتانول، قابلیت ته‌نشینی آسان و ... اشاره کرد. استفاده از سویه‌ی مناسب به طور مستقیم با کاهش هزینه‌ها و افزایش سودآوری کارخانه مرتبط است که متأسفانه توجه اندکی به آن شده است.

4)     قدیمی بودن برخی واحدها:

هر واحد زمان مصرف معینی دارد که بسته به نوع فرایند متفاوت است. بعضی‌20 سال و برخی 50 سال زمان مصرف دارند. مفهوم این سن، این است که واحد بعد از گذراندن این حد، به واسطه‌ی استهلاک، توان ادامه‌ی فرایند به طور بهینه را ندارد. عدم بهینگی یعنی خرج‌های مداوم و بعضاً سنگین تعمیر و نگهداری، پایین بودن راندمان تبدیل مواد اولیه به محصول، عدم بهره‌گیری از علم روز و در برخی موارد، ایجاد مشکلات زیست‌محیطی. قدیمی بودن واحد با توجه به رشد روزافزون قیمت‌ها مفهومی جز ضرر ندارد.

5)      پساب و به طور خاص ویناس:

ویناس نام ماده‌ای است که بعد از تخمیر ملاس توسط مخمر و سپس تقطیر شراب حاصله به دست‌ می‌آید. راهکارهایی که در ایران به  کار گرفته می‌شود شامل تصفیه، تبخیر طبیعی در لاگن، تغلیظ، دفن و رهاسازی در محیط‌زیست است. کارخانه‌های زیادی در ایران به واسطه این موضوع از طرف سازمان محیط‌زیست پلمپ و جریمه شده‌اند. با توجه به امکان تولید ارزش افزوده از ویناس، دسته‌بندی آن در پساب‌های صنعتی صحیح به نظر نمی‌رسد.

6)      آب‌بر بودن صنعت و عدم بازیافت آب:

برای تولید هر لیتر اتانول نزدیک به 13 لیتر آب مصرف می‌شود و بخش عمده‌ی آن قابلیت بازگردانی دارد. به عنوان مثال کارخانه‌ای با ظرفیت روزانه‌ی 1000 لیتر اتانول، 9000 لیتر ویناس هفت درصد تولید می‌کند. این یعنی روزانه حدود 8300 لیتر آب از کارخانه خارج می‌شود و بازگردانده نمی‌شود.

7)     تولید دی‌اکسیدکربن:

در فرایند تولید اتانول، به ازای هر مول اتانول تولیدی، یک مول دی‌اکسیدکربن تولید می‌شود. یعنی در واحدی که در بالا مثال زدیم، در هر روز نزدیک 0.7 تن دی‌اکسیدکربن وارد جو می‌شود که مشکلات زیست‌محیطی را به دنبال خواهد داشت.

8)     جداسازی مخمر از محیط:

هم‌اکنون در عموم واحدهای تولید اتانول در ایران، مخمر بعد از فرایند تخمیر جدا نمی‌شود و مستقیماً وارد پساب می‌شود. حضور مخمر در پساب، بار آلودگی بالایی را به دنبال خواهد داشت.

9)     تحقیق و توسعه (R&D):

بسیاری از واحدهای تولید اتانول، واحد تحقیق و توسعه‌ی فعالی که حین وقوع مشکل به کمک صنعت بیایند ندارند. راه‌اندازی واحد تحقیق و توسعه هزینه‌بر است، اما نتیجه‌ی فعالیت‌های آن‌ در سودآوری و بهبود کیفیت مشاهده می‌شود.

10)    سیاست، برنامه و مدیریت

مدیریت در پیشبرد کارها و حرکت در مسیر موفقیت از عوامل کلیدی و مهم است. متأسفانه با مدیریت نادرست و تصمیم‌های بدون مطالعه، بسیاری از سرمایه‌های این بخش به هدر رفته است. برای مثال در یکی از مناطق شمال غربی کشور، واحد اتانول تأسیس می‌شود و قبل از بازگشایی، به واسطه‌ی مشکل آب، افتتاح نشده بسته می‌شود.

11)     معوقات و بدهی

یکی از مشکلاتی که برای برخی از واحدهای تولید اتانول پیش آمده، بدهی‌ به کارگران است. این بدهی‌ها و مشکلات بیمه، انگیزه و جدیت کارگران را کاهش داده و باعث آسیب به این صنعت خواهد شد.

مسلماً صنعت بیواتانول در حال حاضر، در بیوتکنولوژی سفید ایران پیشرو است و رفع مشکلات موجود در این صنعت و تجمیع تجربه‌ها، به توسعه‌ی بیوتکنولوژی سفید در ایران کمک خواهد کرد. بیوتکنولوژی سفید در تولید محصولات استراتژیک نقش به‌سزایی دارد. آنزیم‌ها، اسیدهای آلی، اتانول، سوخت‌های زیستی و مواد زیرساختی  (platform chemicals) از خروجی‌های صنایع بیوتکنولوژی سفید هستند. توسعه در این امر، علاوه بر ایجاد اشتغال، توسعه‌ی روستاها، حمایت از تولید داخل و کمک به توسعه‌ی پایدار، در تولید محصولاتی که احتمال تحریم در آن‌ها احساس می‌شود، موثر است. با توسعه‌ی این صنایع، باب ورود و احداث صنایع تبدیلی نیز باز خواهد شد. این کار به گردش پول در کشور و جلوگیری از خروج ارز و اشتغالزایی کمک خواهد کرد.

 

راهکارهایی که صاحب‌نظران برای حل این مسائل پیشنهاد می‌دهند به قرار زیر است:

1)       برقرار کردن پیوند بین دانشگاه و صنعت. لازمه‌ی این کار معرفی مشکلات از جانب صنعت و تعریف  مشکلات به صورت چند پروژه دانشجویی از طرف اساتید است. حاصل کنار هم قرار دادن چند پروژه رفع مشکل صنعت خواهد بود. این روش از روش‌های بسیار کارامد و ارزان برای رفع مشکلات صنعت است.

2)     راه‌اندازی واحد تحقیق و توسعه برای تمام شرکت‌ها یا احداث واحد تحقیق و توسعه‌ی ملی جهت بررسی، پیدا کردن و حل مشکلات صنعت در سطوح مختلف. مهم‌ترین هدف، بومی‌سازی دانش فنی با عنایت به مواد اولیه‌ی مختلف خواهد بود. هم‌چنین بررسی روش‌های مهندسی ساده مانند نیمه خالی کردن فرمانتور و ... جهت افزایش راندمان و سودآوری می‌تواند در دستور کار قرار گیرد.

3)     برنامه‌ریزی برای استفاده از منابع مختلف به عنوان ماده‌ی اولیه و رسیدن به دانش فنی استفاده از منابع غیر رایج. با این کار امکان خنثی کردن نوسانات احتمالی ممکن می‌شود.

4)     راه‌اندازی صنعت توسعه‌ی سویه در ایران. بیواتانول پیشگام بیوتکنولوژی سفید در ایران است. با این که پتانسیل تولید دیگر مواد به روش‌های بیوتکنولوژی در ایران بسیار بالاست. یکی از زیرساخت‌های مهم در صنعت بیوتکنولوژی سویه‌ی مناسب است.

5)     ارائه‌ی سیاست‌‌های تشویقی از طرف سازمان محیط‌زیست برای ارائه‌ی راهکارهای عملیاتی و اجرا جهت حل مشکل ویناس. زیرا ویناس حاوی مواد ارزشمندی است که هم قابلیت جداسازی مواد ارزشمند را دارد و هم با اعمال تغییراتی می‌توان آن را به مصارف مختلف رساند. راهکارهای بسیار زیادی برای مصرف و ارزش‌افزایی ویناس مطرح شده است. یکی از کاربردهای آن کود آبیاری (Fertigation) است. از آن جایی که بخش اعظم ویناس را آب تشکیل می‌دهد و از لحاظ نیتروژن و فسفر غنی است، می‌توان با استفاده از آن حین آبیاری، مواد مغذی را به گیاه رساند. این کار در برزیل انجام می‌شود و نتایج امیدوارکننده‌ای مشاهده شده است. استفاده‌ی دیگر آن به عنوان غذای دام است. البته مصرف ویناس خالص موجب ایجاد مشکلات گوارشی در دام می‌شود. در آلمان با فناوری خاصی از دیرباز ویناس را فرموله می‌کنند و به مصرف غذای دام می‌رسانند. استفاده‌ی دیگر آن به عنوان افزودنی بتن و سیمان است که برخی کارخانه‌ها خریداری و استفاده می‌کنند.

6)      ایجاد اتحاد و یکپارچگی تصمیم و عمل بین تولیدکنندگان. اگر تمام شرکت‌‌ها عضو شورایی مشترک باشند، بسیاری از مسائل و مشکلات صنفی قابل حل هستند.

7)     تقویت مطالعات امکان‌سنجی قبل از احداث واحد جدید. نیاز یک واحد اتانول به طور کلی نیروی کار، ماده‌ی اولیه و آب است. برای برنامه‌ریزی جهت احداث یک واحد باید این موارد را در نظر گرفت که منجر به اتلاف و هدر رفت سرمایه نشود.

8)     باز کردن مسیر صادرات. اگر تمام کارخانه‌های اتانول ایران با ظرفیت کامل کار کنند، بیش از نیاز ایران تولید خواهند داشت. با باز شدن مسیر صادرات، امکان سودآوری برای کارخانه‌ها، اشتغال‌زایی و راه‌اندازی واحدهای جدید میسر خواهد بود.

9)     باز کردن مسیر اتانول سوختی E5 در کشور. روزانه 80 میلیون لیتر بنزین در کشور مصرف می‌شود. اگر تنها پنج درصد آن با اتانول جایگزین شود، روزانه به چهار میلیون لیتر اتانول نیاز خواهد بود و همین میزان کاهش در مصرف سوخت حاصل می‌شود. علاوه بر مزایای یاد شده، این کار به اشتغال قشر تحصیل کرده کمک شایانی خواهد کرد.

10)    باز کردن مسیر انتقال تجربه بین افراد با تجربه و حاضر در صنعت، با دانشجویان و محققان و اساتید دانشگاه. با این کار، فهم ادبیات صورت خواهد گرفت و سود دوطرفه رخ خواهد داد.

11)     توسعه‌ی صنعت کشاورزی و کشت و صنعت‌ها

 

 

administrator

درباره محسن رحیم نژاد

من یک نویسنده در بیومگ هستم

مجموع نظرات این خبر : 0 نظر

درج نظر