لتجنب استخدام الوقود الأحفوري الذي يسبب زيادة في ظاهرة الاحتباس الحراري بسبب انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، هناك المزيد والمزيد من الجهود للبحث وتطوير الطاقات البديلة. ومن بين هذه البدائل الطاقات المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الحرارية الأرضية والهيدروليكية والكتلة الحيوية. داخل الكتلة الحيوية، نجد الوقود الحيوي، الذي وهي نوع من الطاقة المتجددة التي يتم الحصول عليها من المواد العضويةوالتي لديها القدرة على استبدال الوقود الأحفوري. وهذا يولد اهتماما كبيرا نظرا لفوائده البيئية والاقتصادية. أدناه، نستكشف بالتفصيل ماهية الوقود الحيوي وأصوله وأنواعه ومزاياه.
هل تريد معرفة المزيد عن طاقة الوقود الحيوي؟
أصول وتاريخ طاقة الوقود الحيوي
الكثير الوقود الحيوي فهي ليست اختراعا حديثا. يعود تاريخها إلى أكثر من قرن. في الأيام الأولى لتكنولوجيا المحركات، كان المبتكرون العظماء يحبون رودولف ديزل y هنري فورد لقد كانوا يفكرون بالفعل في بدائل للنفط. ابتكر الديزل محركًا في عام 1893 يعمل بزيت الفول السوداني، مما أدى في النهاية إلى استخدام وقود الديزل نظرًا لسهولة استخدام البترول وتكلفته المنخفضة. وبالتوازي مع ذلك، قام هنري فورد بتصنيع سيارته الشهيرة موديل T في عام 1908، والتي كانت تستخدم الإيثانول كوقود. حتى الشركات الكبيرة مثل ستاندرد أويل روجت لمزج البنزين مع الإيثانول (25% من الإيثانول في محطات الخدمة الخاصة بها في عشرينيات القرن العشرين).
ومع ذلك، بعد أزمة النفط في السبعينياتاستعاد الوقود الحيوي أهميته. وفي الولايات المتحدة، اكتسب مزج البنزين بالإيثانول شعبية مرة أخرى بفضل الحوافز الحكومية. وفي نهاية الثمانينات، بدأت التجارب على الوقود الكربوني. الجيل الثاني، على أساس المحاصيل غير الغذائية. وفي الآونة الأخيرة، ظهرت اليوم الجيل الثالث من الوقود الحيويمدفوعًا بالمواد الخام البديلة مثل الطحالب التي لا تنافس الموارد الغذائية.
الوقود الحيوي كطاقة متجددة
أحد الأسباب الرئيسية للمراهنة على الوقود الحيوي هو أنه مصدر طاقة متجددةأي أنها مصنوعة من الكتلة الحيوية النفايات النباتية أو العضوية، بدلاً من الوقود الأحفوري الذي يستغرق تكوينه ملايين السنين. يمكن تجديد الوقود الحيوي من خلال محاصيل محددة ويتم دمج إنتاجها في الدورة الطبيعية لالتقاط ثاني أكسيد الكربون وانبعاثه. ونتيجة لذلك، فإن استخدامه يساعد على تخفيف ظاهرة الاحتباس الحراري بالإضافة إلى المساهمة في تقليل الاعتماد على الموارد غير المتجددة مثل النفط أو الفحم.
من بين أنواع الوقود الحيوي، يبرز نوعان الأكثر استخدامًا في جميع أنحاء العالم: الإيثانول و وقود الديزل الحيوي.
الإيثانول كوقود حيوي
El الإيثانول وهو أحد أشهر أنواع الوقود الحيوي ويتم إنتاجه بشكل رئيسي منه ذرة أو قصب السكر. في الولايات المتحدة، يتم خلط حوالي نصف البنزين المباع مع البنزين E-10 (خليط يحتوي على 10% إيثانول). هو E-85ويستخدم بنسبة 85% من الإيثانول في مركبات الوقود المرن.
أثناء نمو الذرة، تمتص النباتات ثاني أكسيد الكربون (CO2) من الغلاف الجوي من خلال عملية التمثيل الضوئي، التي تعوض جزءًا من ثاني أكسيد الكربون المنبعث أثناء احتراق الإيثانول في السيارة. يؤدي هذا إلى تحسين ملفك الشخصي من حيث خفض الانبعاثات من غازات الدفيئة.
وعلاوة على ذلك، الإيثانول أيضا يزيد من تصنيف الأوكتان للبنزينمما يؤدي إلى احتراق أفضل وبالتالي تقليل الانبعاثات الملوثة.
وقود الديزل الحيوي
El وقود الديزل الحيوي وهو نوع آخر من الوقود الحيوي يستخدم على نطاق واسع. يتم إنتاجه من الزيوت النباتيةالجديدة والمستعملة والدهون الحيوانية. يحظى هذا الوقود بشعبية خاصة لأنه يمكن استخدامه في العديد من محركات الديزل دون الحاجة إلى إجراء تعديلات كبيرة على المحرك.
ينبعث وقود الديزل الحيوي من ملوثات أقل من الديزل التقليدي، كما يتمتع بميزة كونه قابلة للتحللمما يقلل من الأثر البيئي في حالة حدوث تسرب. وعلاوة على ذلك، غالبا ما يستخدم إنتاجه النفاياتمثل زيوت الطبخ المستعملة، والتي تدعم الاقتصاد الدائري.
مزايا استخدام طاقة الوقود الحيوي
- الطاقة المتجددة والمحلية: يتم إنتاجه من مادة نباتية، مما يسمح له بالتجدد المستمر ويتجنب استغلال الموارد المحدودة مثل النفط.
- الحد من الغازات الدفيئة: أثناء دورة إنتاجه واستخدامه، يكون للوقود الحيوي تأثير أقل على انبعاثات ثاني أكسيد الكربون مقارنة بالوقود الأحفوري.
- السيادة في مجال الطاقة: وبوسع البلدان المنتجة للوقود الحيوي أن تقلل من اعتمادها الاقتصادي على البلدان المصدرة للنفط.
- الحوافز الاقتصادية: ويتم تشجيع الإنتاج المحلي للوقود الحيوي، مما يؤدي إلى تحسين الاقتصادات الريفية وخلق فرص العمل في القطاعات الزراعية.
عيوب استخدام طاقة الوقود الحيوي
على الرغم من أن الوقود الحيوي له العديد من المزايا، إلا أنه يمتلك أيضًا إزعاج:
- ارتفاع استهلاك المياه: يتطلب إنتاج المواد الأولية للوقود الحيوي، مثل الذرة أو قصب السكر، كمية كبيرة من المياه، مما قد يسبب مشاكل ندرة المياه في المناطق الجافة.
- الانبعاثات غير المباشرة: على الرغم من أن حرق الوقود الحيوي يولد انبعاثات أقل من الوقود الأحفوري، إلا أنه عملية الإنتاج (بما في ذلك استخدام الأسمدة وإزالة الغابات) يمكن أن يزيد من التأثير البيئي.
- مسابقة الغذاء: إن إنتاج بعض أنواع الوقود الحيوي من الجيل الأول يمكن أن يولد منافسة على استخدام الأراضي الصالحة للزراعة، مما يؤثر على أسعار الغذاء.
- التكاليف الصناعية: على الرغم من أن أسعار الإنتاج آخذة في الانخفاض، إلا أن إنتاج الوقود الحيوي على نطاق واسع لا يزال أكثر تكلفة مقارنة بالوقود الأحفوري.
يمثل الوقود الحيوي مصدرا واعدا للطاقة النظيفة والمتجددة. ومع ذلك، لكي يكون استخدامها مستدامًا حقًا، فمن الضروري مواصلة تطوير التقنيات التي تحترم الموارد المائية وتقلل من المنافسة مع إنتاج الغذاء.