دراسة تجريبية لتأثير إضافة جسيمات الغرافيت النانوية على إنتاج الغاز الحيوي من الهضم المشترك اللاهوائي للمخلفات العضوية

الملخص

يُعَدّ الغاز الحيوي مصدراً واعداً للطاقة المتجددة، حيث يتأثر إنتاجه بالعديد من العوامل، من بينها إضافة المواد النانوية. تهدف هذه الدراسة إلى تقييم تأثير إضافة الغرافيت على إنتاج الغاز الحيوي من خلال عملية الهضم المشترك لروث الأبقار وقشور البطاطا بنسبة خلط (20:80). تم تنفيذ التجارب باستخدام مفاعلات حيوية كرومية مصنعة محلياً، مع إضافة الغرافيت بتراكيز مختلفة (100, 200, 300, 500, 750) mg/L.

أظهرت النتائج تحسناً ملحوظاً في إنتاج الغاز الحيوي عند إضافة الغرافيت بتراكيز (100, 200, 300) mg/L ، حيث ارتفع الإنتاج بنسبة (13.95%, 52.37%, 27.42%)، على التوالي، مقارنةً بالعملية التقليدية دون محفزات نانوية. كما ارتفع محتوى غاز الميثان بنسبة (19.24%, 73.23%) عند التراكيز (100, 200) mg/L، في حين انخفض عند التراكيز (300, 500) mg/L بمقدار (6.77%, 23.96%)، على التوالي. بالمقابل، أدى استخدام تركيز مرتفع من الغرافيت (500) mg/L إلى انخفاض إنتاج الغاز الحيوي بنسب (3.33%).  ومن ناحية أخرى، أدى استخدام تركيز (750) mg/L إلى عدم استقرار العملية وحدوث انفجار في المفاعل منذ اليوم الأول. تشير هذه النتائج إلى أن إضافة الغرافيت بتراكيز مناسبة تعزز إنتاج الغاز الحيوي، وترفع نسبة الميثان فيه، إلا أن التراكيز المرتفعة تؤثر سلباُ على استقرار العملية.