الطاقة الحيوية هي طاقة متجددة و بديلة متوفرة من موارد مشتقة من المصادر الحيوية. والكتلة الحيوية هي مادة عضوية قامت بتخزين ضوء الشمس في شكل طاقة كيميائية. و يتضمن شكل الوقود منها الخشب ونفايات الخشب والقش والسماد وقصب السكر، والعديد من المنتجات الثانوية الأخرى الناتجة عن عمليات زراعية متنوعة.
ان الطاقة الحيوية (المعروفة بطاقة الكتلة الحيوية) هي استخدام المواد العضوية (نباتات، الخ...) كوقود بواسطة تقنيات كجمع الغاز والتغويز (تحويل المواد الصلبة إلى غاز)، والاحتراق والهضم (للفضلات الرطبة). اذا ما تم استخدام الكتلة الحيوية بشكل مناسب فإنها تشكل مصدراً قيّماً للطّاقة المتجددة، لكن معظمها يعتمد على كيفية انتاج وقود الكتلة الحيوية.
تعد الطاقة الحيويةبمتابة الوقود الحيوي، وهو الوقود المشتق من المصادر الحيوية. و تتضمن الكتلة الحيوية، وهي المواد الحيوية التي تستخدم كوقود حيوي، كما تتضمن أيضًا المجالات الاجتماعية والاقتصادية والعلمية والتقنية المرتبطة باستخدام المصادر الحيوية كمصادر للطاقة. و حيث إن الطاقة الحيوية هي الطاقة المستخرجة من الكتلة الحيوية، فالكتلة الحيوية هي الوقود والطاقة الحيوية هي تلك الطاقة التي يحتوي عليها الوقود.وبحلول عام 2010، كان هناك ما يعادل 35 جيجاوات من قدرة الطاقة الحيوية عالميًا على توليد الكهرباء، وتواجدت 7 جيجاوات من هذه القدرة في الولايات المتحدة.
تتضمن بعض المصادر الهامّة لطاقة الكتلة الحيويةالنفايات الرطبة (مسالخ، الطعام وتصنيع الطعام)- النفايات الصلبة المختلطة (النفايات المنزلية والتشذيب)- المنتجات الحرجية الثانوية (بقايا من نشر الخشب والعمليات الحرجية)
إنّ احتجاز الميثان واستخدامه كوقود يبقيه بعيداً عن الجو، ويولّد الكهرباء من منتج نفايات.
من فوائد الكتلة الحيويّة الأخرى أنّها مورد قابل للتجديد، يمكن استبداله أو زيادته كلّ عام؛ وأنّها طريقة لتدوير النفايات والمياه الآسنة وتخفيف التلوّث الناتج عن النفايات غير المعالجة.
مشاكل محتملة
لا يزال حرق وقود الطاقة يُطلق غازات الدفيئة في الجو، كغاز ثاني أكسيد الكربون. يمكن تحقيق فائدة في بعض الحالات التي تنبعث خلالها غازات أكثر قوّة. لكن اذا ما استخدم منتج الوقود في استعمالات أخرى بدلاً من حرقه للحصول على الطاقة، تُعتبر بعض مصادر الطاقة الأخرى غير الكتلة الحيويّة أفضل للمناخ.
ولعلّ أكبر مشاكل الطاقة الحيويّة هي أنّ بعض وقود الكتلة الحيويّة يأتي من مصادر غير مستدامة أو قد يساهم بطريقة غير مباشرة في التلوّث والتدهور البيئي. فالكتلة الحيويّة الناتجة عن حرق النفايات البلديّة تعيق الحل الأكثر إفادة للبيئة وهو إعادة الاستخدام والتدوير (حل يساعد المناخ عبر توفير الطاقة). ويمكن للطاقة الحيويّة أن تتسبب بتلوّث سام كالديوكسين. وتريد بعض الشركات أن تحرق مواد خشبيّة في غابات قديمة لانتاج "طاقة متجددة".
يُعارض معظم العاملين في مجال البيئة هذا المشروع، اذ سيشجع أكثر على استثمار خشب غاباتنا القديمة الغالية.
ولا بدّ من دراسة كلفة الطاقة الإجمالية لانتاج وقود الطاقة الحيويّة. وبالتالي يجب التنبّه إلى ألاّ يتطلّب إنتاج الوقود كميّة من الطاقة أكبر من تلك التي تولّد من استخدامه. يمكن زراعة المحاصيل بهدف استخدامها كوقود طاقة حيويّة. إلاّ أنّ الزراعة الصناعيّة غالباً ما تكون غير مستدامة، وإذا ما أضفنا تكاليف الطاقة للأسمدة الصناعيّة إلى ميزانيّة الطاقة العامّة جاءت النتيجة سلبيّة يتمّ صرف طاقة لانتاج وقود الطاقة الحيويّة أكثر مما يمكن كسبه من حرقها.
لذا، يجب تفادي استخدام الاسمدة والمبيدات بشكل مكثّف و استخدام مواد معدّلة جينيّاً و حرق الاخشاب من الغابات القديمة و فقدان طبقة التربة الخارجيّة و زيادة الملوحة والانبعاثات السامّة
كما لا بد من الاشارة إلى أنّ هذه المشاكل المحتملة ليست جوهريّة في تقنيّة الكتلة الحيويّة، ويمكن تجنبها عبر التنفيذ المناسب لهذه التقنيّة. في المناطق التي تكثر فيها الزراعة، يمكن للكتلة الحيويّة أن تلعب دوراً هاماً في تأمين التدفئة والكهرباء. كما وتُعتبر الكتلة الحيويّة المعالجة بشكل صحيح حلا يحترم البيئة ويناسب لسد الحاجة إلى الطاقة.
إحدى مميزات وقود الكتلة الحيوية هو أنه غالبًا ما يكون منتجًا ثانويًا أو بقايا أو منتج من نفايات عمليات أخرى، مثل الزراعة أو تربية الماشية أو العمل في الغابات. وذلك يعني نظريًا أنه لا يوجد تنافس بين إنتاج الغذاء وإنتاج الوقود، ولكن هذا ليس الحال دائمًا.
إن الكتلة الحيوية هي المادة المشتقة من المتعضيات التي كانت حية إلى وقت قريب، وهي تتضمن النباتات والحيوانات ومنتجاتها الثانوية. فالروث ونفايات الحدائق وبقايا المحاصيل تعد جميعها مصادر للكتل الحيوية. وهي مصدر طاقة متجدد يعتمد على دورة الكربون، على عكس الموارد الطبيعية الأخرى مثل النفط والفحم والوقود النووي. وتتضمن المصادر الأخرى روث الحيوانات، والذي يعد ملوثًا مستمرًا ولا يمكن تجنبه وينتج بشكل رئيسي عن الحيوانات التي يتم تربيتها في مزارع تربية الماشية الصناعية ذات الحجم الكبير.
هناك منتجات زراعية يتم زراعتها خصيصًا لإنتاج الوقود الحيويتتمثل في فول الصويا والذرة والصفصاف والثمام العصوي لإجراء الأبحاث في الولايات المتحدة؛ والسلجم والقمح والشمندر السكري والصفصاف (15000 هكتار في السويد) في أوروبا بشكل رئيسي؛ وقصب السكر في البرازيل؛ وزيت النخيل والحشيشة الفضية في جنوب شرق آسيا؛ والسورغم والكاسافا في الصين؛ والجتروفا في الهند.
من الممكن تحويل الكتلة الحيوية إلى أشكال أخرى من أشكال الطاقة القابلة للاستخدام مثل غاز الميثان أو وقود النقل مثل الإيثانول أو الديزل الحيوي. كما أن القمامة المتعفنة والنفايات الزراعية والبشرية جميعها تطلق غاز الميثان، والذي يطلق عليه أيضًا "غاز مدافن القمامة" أو "الغاز الحيوي". ويمكن تخمير المحاصيل مثل الذرة وقصب السكر لإنتاج وقود النقل الإيثانول. ويمكن إنتاج الديزل الحيوي، وهو أحد غازات النقل الأخرى، من بقايا المنتجات الغذائية مثل الزيوت النباتية والدهون الحيوانية. ومازالت عملية تحويل الكتلة الحيوية إلى سائل والإيثانول السليولوزي محل البحث.
0 التعليقات