الطاقة الحيوية

الطاقة الحيوية

هى الطاقة المستخرجة من المواد العضوية ذات الأصل النباتى أو الحيوانى وتعتبر الطاقة الحيوية أحد أهم مصادر إنتاج الطاقة المتجددة حيث تتميز بقلة الإنبعاثات الغازية الضارة عند إحتراق الوقود مقارتة بالمواد التقليدية المستخدمة حاليا فى إنتاج الطاقة وأبرزها المواد الأحفورية (الفحم والغاز والبترول)

ويمكن استخدام تلك المواد العضوية فى استخراج الوقود الحيوى على شكل سائل أو غاز فعلى سبيل المثال وبعد معالجة الزيوت المستخرجة من بذور بعض النباتات معالجة كيمائية معينة يمكن إنتاج مايسمى بالديزل الحيوى (Biodiesel)
والذى يعتبر بديلا طبيعيا عن الوقود الأحفورى لتشغيل المحركات والمركبات وأيضا يمكن استخراج الغاز الحيوى أو البايوجاز(Biogas) بتخمير المخلفات الزراعية فى مكامير خاصة بمعزل عن الهواء.

مصادر الطاقة الحيوية

تتنوع مصادر انتاج الطاقة الحيوية فقد تكون بعض النباتات التى تزرع خصيصا لهذا الغرض مثل الذرة وفول الصويا واللفت وقصب السكر وعباد الشمس ونخيل الزيت وحتى القمح كل تلك المزروعات يمكن منها استخراج الوقود الحيوى  كذلك المخلفات الزراعية والفضلات.

صورة توضح مزارع انتاج الجاتروفا لانتاج البايوديزل

الديزل الحيوي (Biodiesel) و الإيثانول (Ethanol)

بإجراء بعض التفاعلات الكيمائية على الزيوت المستخرجة من النباتات أوالشحوم الحيوانية يمكن تحويلها الى وقود ساائل يستخدم كوقود لتسييرالمركبات والشاحنات ومولدات الكهرباء مثل  البايوديزل والإيثانول الذى يمكن ان يحل محل الوقود الأحفورى أو يخلط معه

إن العديد من الدول قد فامت بالتوسع فى زراعة المحاصيل المنتجة للوقود الحيوى لتحل محل البترول ومشتقاته كقصب السكر(البرازيل) وزيت النخبل (دول شرق آسيا) والذرة وفول الصويا ( الولايات المتحدة الامريكية) و اللفت ( أوروبا )

ومن الجدير بالذكر أن بعض الدول قد بدأت استزراع شجيرات الجاتروفا وسقيها بمياه الصرف الصحى المعالجة فى المناطق الصحراوية والتى تعطى بذورا زيتية ذات تشبع يقدر بحدود 40% ولا شك أن إستخدام مثل تلك الطرق تعتبر ذات فوائد عديدة فبالإضافة لإستخراج الوقود الحيوى منها فإنها تعتبر أيضا مفيدة من ناحية التخلص الآمن من مياه الصرف الصحى بالإضافة الى مقاومة التصحر فى  الأماكن الصحراوية فهذه النباتات تقبل المياه ذات الملوحة العالية وأيضا يمكن زراعتها فى الأرض الغير صالحة لإنتاج المحاصيل الغذائية وكذلك تتحمل ظروف الجفاف ولعل من الضرورى الآن التوسع فى الأبحاث حول تلك الطرق الخلافة بالذات فى الدول النامية وذات الطبيعة الصحراوية ويذكر أيضا ان نبات الجتروفا ليس هو الوحيد فى هذا المقام إذ يمكن ايضا إستخدام نبات الجوجوبا والخروع  وهي أيضا من النباتات الصحراوية المقاومة للظروف المناخية القاسية والملوحة وتصلح حتى في الاراضى الفقيرة باستخدام مياه الصرف الصحى

عملية بناء أحد أحواض تخمير المخلفات لانتاج البايوجاز

الغاز الحيوى Biogas

تمثل المخلفات الزراعية عبئا على البيئة اذ غالبا مايتم التخلص منها بالحرق فى الهواء الطلق محدثة اثار ضارة بالبيئة من انبعاث الغازات الضارة كأول وثانى أكسيد الكربون و السحب الدخانية والمخلفات الكربونية ولعل استخدام المخلفات الزراعية فى انتاج هذا النوع من الطاقة حلا مثاليا للتخلص من تلك المخلفات

تعتمد هذه الطريقة على جمع المخلفات الزراعية مع روث الحيوانات ووضعها داخل مكامير خاصة معزولة تماما عن الهواء بعد خلطها بالمياه وبفعل التحلل اللاهوائى لتلك المكونات (التخمير) بواسطة أنواع معينة من البكتريا ينتج الغاز الحيوى أو البايوجاز (Biogas) وهو غاز عديم اللون وغير سام ورائحته تشبه رائحة الغاز الطبيعى ويتكون من مركب غازى الميثان 75% و ثانى أكسيد الكربون 20% بالإضافة إلى بعض الغازات الاخرى بنسب قليلة كالهيروجين والنيتروجين وكبريتيد الهيروجين الذى يعطى الغاز الحيوى رائحته المميزة

يستطيع المتر المكعب من الغاز الحيوى إعطاء مايقارب 4500 كيلو كالورى وهى نسبة معقولة

• كما يتخلف عن عملية انتاج الطاقة الحيوية مواد صلبة والتى يمكن إستخدامها كسماد طبيعى عالى القيمة لتسميد التربة وأيضا يمكن إضافته كمكون من مكونات علف الحيوان نظرا لقيمته الغذائية العالية وخلوه من الميكربات والجراثيم التى تموت بفعل النفاعلات الكيمائية داخل المكامير

• يقدم إاستخدام الطاقة الحيوية حلولا تنموية للمناطق الريفية والنائية فبالإضافة الى استخراج الطاقة النظيفة والغير مسببة لتلوث البيئة يمكن أيضا بهذه الطريقة التخلص من كمية كبيرة من النفايات الزراعية التى تمثل ضررا كبيرا على البيئة

• يمكن أيضا استخدام قش الأرز (المسبب الرئيسى للسحابة الدخانية فى القاهرة منذ عدة سنوات مضت) وخلطه بمياه الصرف الصحى مباشرة بديلا عن المخلفات الزراعية فى توليد البايوجاز

وفى ختام المقال أحب أن أنوه على بعض الآئار السلبية من الناحية البيئية لإستخدام تلك التقنية فى إنتاج الوقود ولعل أبرزها التوسع فى إستزراع النباتات المنتجة للزيوت قد بدا فى بعض الدول على حساب المساحات المزروعة أصلا بالأشجار مهددا بالإختلال البيئى الطبيعى. كما أن إستخدام المحاصيل الغذائية للإ نسان فى توليد الطاقة أدى إلى زيادة الطلب عليها مسببا لرفع أسعارها بشكل كبير فى الأعوام الماضية.

Posted in: الإيثانول, البايوجاز, البايوديزل, الجتروفا, الطاقة, الطاقة البديلة, الطاقة المتجددة, الغاز, الغاز الحيوى