Дэлхийн улс орнууд эрчим хүчний хэрэглээг шийдвэрлэх олон төрлийн гарц гаргалгааг эрэлхийлснээр уламжлалт эрчим хүчнээс гадна сэргээгдэх эрчим хүч, устөрөгчийн эрчим хүч, цөмийн эрчим хүч, био эрчим хүч /биотүлш, биогаз/ гэх зэрэг эрчим хүчний эх үүсвэрүүдийг тодорхойлоод байна. Дэлхий даяар чулуужсан түлшний эх үүсвэрийн 25 жилийн хэрэглээ байгаа нь тогтоогдсон ба өөр эх үүсвэрийг эрэн хайх ажил тасралтгүй явагдаж байгаагийн нэг нь био эрчим хүч гэх ойлголт юм.

Энэхүү био эрчим хүч, биотүлшний нэг ангилалд биохий гэх ойлголт багтана. Био хийг үйлдвэрлэхэд био хог хаягдал шаардлагатай бөгөөд үүнд малын өтөг бууц, малын гаралтай хог хаягдал, хүнсний хог хаягдал зэрэг ордог бөгөөд тэдгээр нь био задралд орсноор ирээдүйн эрчим хүчний хэрэгцээг хангах ирээдүйтэй шийдэл болох биохий үүснэ. Биохий үүсэх үндсэн процесс нь биохаягдлыг агааргүй орчинд анаэроб бичил биетэн (агааргүй орчинд амьдардаг бактери) ашиглан задалж метанаас бүрдсэн биохий болон нүүрс төрөгчийн давхар исэл үүсгэдэг ба энэхүү хийг хуримтлуулснаар гарган авдаг. Монгол Улс шиг мал аж ахуйн асар их нөөцтэй манай оронд боломжит эрчим хүчний эх үүсвэрийн нэгийг биотүлш хэмээн тодорхойлж болохуйц байна.

Эрчим хүчний дипломат ажиллагаа ба био эрчим хүч

Тог цахилгаан хүмүүсийн амьдралд нэвтрээд ердөө 150 жил болоод байна. Энэ хугацаанд эрчим хүчний ач холбогдол нь аливаа улсын үндэсний аюулгүй байдлыг баталгаажуулах стратегийн чухал ач холбогдолтой салбар болж, эрчим хүчний дипломат ажиллагаа нь үндэсний аюулгүй байдлыг хангах нэг арга хэрэгсэл болжээ.

ХХ зууны дунд үе хүртэл эрчим хүчийг геополитикийн асуудал гэж үздэггүй байв. Харин аж үйлдвэрийн хувьсгал, хэрэглээний эрчим хүчний хэмжээ эрс нэмэгдэх үед ХХ зууны сүүл үеэр дэлхийн улс орнууд хөгжил, эдийн засгийн өсөлттэй хамаарах хамаарал нэмэгдэж эхлэв. Зөвхөн сүүлийн 50 жил гэхэд дэлхийн эрчим хүчний хэрэглээ 250%-иар өссөн. Олон улсын Эрчим хүчний агентлагийн зарласнаар 2040 он гэхэд дэлхий нийтийн эрчим хүчний хэрэглээ одоо байгаагаас 30%-иар өснө гэсэн тооцоо бий.

2022 онд дэлхийн эрчим хүчний экспортын хамгийн оргил жил байсан ба нийт эрчим хүчний экспортын хэмжээ 118.2 тэрбум ам.доллар хүрсэн нь сүүлийн хэдэн арван жилийн дунджаас 239 хувиар илүү байв. Манай хоёр хөрш улсын хувьд дэлхийд экспортын хэмжээгээр ОХУ – 23-т, БНХАУ – 21-т байна.

Уур амьсгалын өөрчлөлт нэмэгдэхийн хэрээр эрчим хүчний эх үүсвэрүүд нэмэгдэж тэдгээрийг олборлох, боловсруулах процесс нь нэг талаараа асар их нүүрс хүчлийн хий, хүлэмжийн хий ялгаруулж буйн хувьд дэлхийн улс орнууд эрчим хүчний дараа, дараагийн эх үүсвэрийг эрэн хайх хэрэгцээ, шаардлага тулгарсан нь био эрчим хүч буюу био түлш (biofuel) байв. 2022 оны байдлаар дэлхийн хамгийн том биохийн хэрэглэгч орон БНХАУ байна. Биохий нь мал аж ахуй өндөр хөгжсөн, хүн амын тоо ихтэй орнуудад уур амьсгалын өөрчлөлтөд нөлөөлөлгүйгээр ахуйн хэрэглээгээ хангах шалгарсан арга хэмжээний нэг болоод байна. Үүнтэй холбоотой 2023 онд “20-ийн бүлэг”-ийг даргалагч Энэтхэг улс даян дэлхийн эрчим хүчний шилжилтэд хувь нэмэр оруулахын тулд гишүүн орнууд хамтдаа био түлшний холбоо байгуулах саналыг мөн дэвшүүлжээ.

Биохийг анх 1776 онд намгаас хийг гарган авснаар үндэс суурь нь тавигдаж 1859 онд Энэтхэгт био хог хаягдлаас анхны био хийг гарган авсан байдаг. Англид 1895 онд гудамжны гэрэлтүүлгийг биохий шатаах замаар ашигладаг байсан бол 1907 онд анхны биохийг хөдөлгүүрт туршиж үзсэн байдаг. Өнөөдөр биохийг БНЭнэтхэг, БНХАУ хэдэн сая биохийн үйлдвэрүүдийг мал, амьтны өтгөн, био хог хаягдлаас гарган авсан биохийгээр өрхийн гал тогооны хийг хангадаг болсон. 2022 оны байдлаар дэлхий дээр 100,000 гаруй биохийн үйлдвэрүүд байгаа ба дэлхийн зах зээлийн хэмжээгээр хамгийн их хувийг БНХАУ (10.6), АНУ (9.9), ХБНГерман (6.9) зэрэг улс нар зах зээлийн томоохон хувиудыг эзэлж байна.

Биохийн гарц 1 үхрээс өдөрт 15 – 35 куб метр, адуунаас 15 – 30 куб метр, хониноос 0.1 – 5 куб метр, ямаанаас 0.3 – 0.6 куб метр хий ялгардаг гэсэн тооцоо байдаг. Мэдээж тухайн мал амьтны идэж буй шим, тэжээлийн төрөл, тэжээллэг байдал, хүрээлэн буй орчин, цаг уур, мал амьтны үүлдэр, угсааны онцлогоос хамаарч ялгаруулах биохийн хэмжээ харилцан адилгүй байна. Харин нэг үхрээс гарах хийн хамгийн их хэмжээ буюу 35 куб метр нь хэдий хэр хэмжээний гэдгийг илүү оновчтой болгох зорилгоор харьцуулан үзвэл газын пилетка дээр 1 удаагийн хоол болгохын тулд 0.2 куб метр газ ашигладаг бол зөвхөн 1 үхрээс 1 өдөрт ялгарч буй биохий нь 175 цаг тасралтгүй асаж нийт 150 гаруй удаа хоол хийхэд хангалттай хүрэх хэмжээний биохий үүсдэг гэсэн үг.

Мал аж ахуйн нөөц ихтэй Монгол Улсад 2022 оны статистик дүнгээр зөвхөн хонь, ямаа нийлээд 60 гаруй сая, зөвхөн үхэр 5.5 сая байгаа нь нэг талаараа манай улс биохийн үйлдвэрлэл явуулахад шаардагдах хангалттай их нөөцтэй нь харагдаж байна. Үүний сацуу 2022 оны байдлаар нийслэлд буй нийт өрхийн 77 хувь нь гэр хороолол гэсэн тооллого байдаг бөгөөд биохийн зохистой хэрэглээтэй болсон тохиолдолд дээрх өрхийн хэрэглээг дотоодоосоо бүрэн хангах боломжтой байна. Гэвч манай улс өөрсдөө биохий үйлдвэрлэх бодит боломжтой эсэх тухай асуулт урган гарна.

Монголд биохий үйлдвэрлэх боломж

Био хог хаягдлаас био хий үйлдвэрлэх технологи нь хөдөө, орон нутагт буй органик нөөцийг зөв зохистой ашиглах, хаягдлыг шийдвэрлэх төвлөрсөн бус эрчим хүчний оновчтой шийдэл болно. Биохий ашиглахад олон давуу талтай ч зарим талын  хэд хэдэн сорилттой тулгардаг. Үүнд:

• Био хаягдлыг зөв цуглуулах, ангилах
• Технологийн оновчтой ноу-хау
• Санхүүжилтийн хувилбар
• Бодлогын дэмжлэг
• Иргэдийн мэдээллийг нэмэгдүүлэх
• Био хийн технологийг нэвтрүүлэх, сургалт зэрэг ажлууд хийгдэх шаардлага тулгарна.

Биохий үйлдвэрлэх процесс санасныг бодвол илүү энгийн байдаг. Тус процессыг доор сийрүүлбээс:

• Био хаягдал цуглуулах – үүнд мал амьтны өтгөн, хүнсний хог хаягдал, эрдэнэ шиш гэх мэт хаягдлуудыг цуглуулах,
• Био хаягдлыг ангилан, бэлтгэх – цугларсан био хаягдлыг тэр чигээр нь боловсруулах нь зарим талаараа учир дутагдалтай учир жижиглэх, ангилах, бутлах гэх мэт бэлтгэх шатууд байдаг.
• Шүүгч танк руу ачих – бэлтгэсэн хаягдлыг тусгай танк руу ачна. Энэ үед танк ямар ч агаар орох боломжгүй битүү орчин байх нь хамгийн чухал. Танк нь тасралтгүй тогонд залгасан байх ёстой.
• Задрал явагдах – Агааргүй орчинд амьдрах чадвартай бактериуд нь био хаягдал дахь органик бодисыг задалж бодисын солилцооны үндсэн дээрээс дайвар бүтээгдэхүүнүүдтэй (нүүрс төрөгч гэх мэт) хамт, биохий ялгаруулна. Бактерийн бодисын солилцооны үйл явц нь гидролиз, ацидогенез, ацетогенез, метаногенез гэсэн дөрвөн үе шаттайгаар явагддаг.
• Хуримтлуулах – Метан, нүүрстөрөгчийн давхар ислээс бүрдэх био хийг тусгай баллонд хуримтлуулна. Эхний ээлжинд хуримтлагдсан биохийгээр хоол хийх, дулаалах, тээврийн хэрэгсэл гэх мэтээр ашиглаж болно.
• Цэвэршүүлэх – Энэ үе шат нь төдийлөн шаардлагатай биш бөгөөд хэрвээ цэвэр биохий ялган авах шаардлагатай үед дайвруудаас нь ялган авч цэврээр ялган авна.

Дээрх процесс бүхэлдээ явагдаж дууссаны дараа ашиглагдаж дууссан их хэмжээний хог хаягдал гарах бөгөөд тус хаягдлыг шууд бордоо болгон ашиглавал хөрс шим тэжээлтэй болгох, нөхөн сэргээх томоохон эх үүсвэр болж өгдөг. Харин дээрх процесст хамгийн чухал үүрэг гүйцэтгэж буй нь агааргүй орчинд амьдардаг бактери болох метанобактери юм. Тус бактери нь хүн, амьтны нарийн, бүдүүн гэдсэнд амьдардаг бөгөөд байгаль дээр маш элбэг байдаг.

***

Уламжлалт мал аж ахуйд түшиглэсэн Монгол Улсын хувьд био түлшийг хөгжүүлэн, эрчим хүчний нэгээхэн эх үүсвэр болгон ашиглах боломж бий. Мал аж ахуйн уламжлалт суурьтай, малын гаралтай бүтээгдэхүүний асар их нөөцтэй манай улсад биохий үйлдвэрлэх процесс нь бүрэн боломжтой төдийгүй улсын хэмжээнд буй нийт өрх, дулаалга гэх мэт өргөн хэрэглээний хамгийн шалгарсан шилдэг арга юм.  Олон улсын тогтворгүй нөхцөл байдал хийгээд хоёр хөршийн улс төрийн нөхцөл байдалтай уялдуулан Монгол Улсад өнөөдөр түлш, эрчим хүчний хомсдол, тасалдал зэрэг асуудлууд урган гарсаар буй тул цаашид эх үүсвэрийг төрөлжүүлэн шийдвэрлэхэд био түлш бага хэдий ч дотоод нөөцөд тулгуурласан найдвартай эх үүсвэр болох боломжтой тул энэ чиглэлд судалгаа явуулж, бодлогын зохицуулалт хийх шаардлагатай гэж үзэж байна.

Ашигласан эх сурвалж:

1. Leading countries in the biogas energy sector worldwide in 2022, by market size https://www.statista.com/statistics/1405305/biogas-market-value-worldwide-by-country/#:~:text=China%2C%20the%20United%20States%2C%20and,billion%20U.S.%20dollars%20in%202030
2. https://www.worldstopexports.com/electricity-exports-country/?expand_article=1
3. Ana Bovan, Tamara Vučenović, Nenad Perić, “Negotiating Energy Diplomacy and its Relationship with Foreign Policy and National Security”, International Journal of Energy Economics and Policy, 2020, https://doi.org/10.32479/ijeep.8754
4. Bernhard Stürmer, “Biogas – Part of Austria’s future energy supply or political experiment?”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, doi:10.1016/j.rser.2017.05.106
5. Daniel Workman, “Electricity Exports by Country”, World’s Top Exports, https://www.worldstopexports.com/electricity-exports-country/?expand_article=1
6. https://1212.mn/mn/statistic/statcate/573054/table-view/DT_NSO_1001_021V1
7. Pami Aalto, Heino Nyysonen, Matti Kojo, Pallavi Pal, “Russian nuclear energy diplomacy in Finland and Hungary”, https://doi.org/10.1080/15387216.2017.1396905
8. Ana Bovan, Tamara VuÄenović, Nenad Peric, “Negotiating Energy Diplomacy and it’s Relationship with Foreign Policy and National Security”, International Journal of Energy Economics and Policy, https://www.econjournals.com/index.php/ijeep/article/view/8754
9. Tatiana Nevzorova, Vladimir Kutcherov, “Barriers to the wider implementation of biogas as a source of energy: A state of the art review”, Energy Strategy Reviews, https://doi.org/10.1016/j.esr.2019.100414
10. Chris Buscher, “Turning poo into profit? The troubled politics of a biogas-based sanitation business model in Mozambique”, World Development, https://doi.org/10.1016/j.worlddev.2023.106360
11. Jinqi Hao, Yuhong Li, Yanqin Yu, Limin Zheng & Fumin Feng, “Gut microbiota characteristics of Mongolian and Han populations in anti-tuberculosis drug-induced liver injury: a population-based case–control study”, https://bmcmicrobiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12866-023-02801-4
12. Akhilesh Kumar Singh, Priti Pal, Saurabh Singh Rathore, Uttam Kumar Sahoo, Prakash Kumar Sarangi, Piotr Prus, Pawel Dziekanski, “Sustainable Utilization of Biowaste Resources for Biogas Production to Meet Rural Bioenergy Requirements”, https://doi.org/10.3390/en16145409