هناك أنواع من الوقود يتم إنتاجها من الكتلة الحيوية لكوكبنا ، وبالتالي فهي تعتبر وقودًا حيويًا أو وقودًا متجددًا. في هذه الحالة ، سوف نتحدث عن الإيثانول الحيوي.
الإيثانول الحيوي هو نوع من أنواع الوقود الحيوي أنه ، على عكس النفط ، ليس وقودًا أحفوريًا استغرق تكوينه ملايين السنين. إنه يقع في حوالي أ وقود بيئي يمكن أن يحل محل البنزين تمامًا كمصدر للطاقةكونه بديلاً أنظف ومتجددًا.
وقد تزايد الاهتمام بهذا الوقود في السنوات الأخيرة بسبب الحاجة إلى إيجاد بدائل مستدامة للوقود الأحفوري والتخفيف من تغير المناخ. إذا كنت تريد معرفة كل ما يتعلق بالإيثانول الحيوي، فاستمر في القراءة
الهدف استخدام الوقود الحيوي
استخدام الوقود الحيوي له هدف رئيسي واحد: تقليل انبعاثات غازات الدفيئة إلى الغلاف الجوي. لقد ثبت أن الغازات الدفيئة، مثل ثاني أكسيد الكربون، لها تأثير مباشر على ظاهرة الاحتباس الحراري لأنها تحبس الحرارة في الغلاف الجوي، مما يتسبب في ارتفاع درجات الحرارة على مستوى العالم.
ويساعد الإيثانول الحيوي، المشتق من مصادر متجددة مثل النباتات والنفايات الحد من هذه الانبعاثاتسواء في عملية الإنتاج أو في استخدامه. وعلى عكس الوقود الأحفوري، فإن تأثيره أثناء الاحتراق أقل بكثير، وهو ما يترجم إلى بصمة كربونية أقل.
بالإضافة إلى كونه مفيدا للبيئة، فإن استهلاك الإيثانول الحيوي يقلل الاعتماد على النفط. على سبيل المثال، في إسبانيا لدينا أول شركة رائدة في أوروبا في إنتاج الإيثانول الحيوي، مما يوضح إمكانات هذا الوقود الحيوي اقتصاديًا وبيئيًا.
عملية الحصول عليها
يتم الحصول على الإيثانول الحيوي عن طريق تخمير المواد العضوية غنية بالسكريات والكربوهيدرات. وتشمل المحاصيل الأكثر استخداما الذرة وقصب السكر والحبوب النشوية الأخرى. اعتمادًا على المواد المستخدمة، من الممكن أيضًا الحصول على منتجات ثانوية مفيدة لمختلف الصناعات، مثل أعلاف الحيوانات أو توليد الطاقة.
إحدى العمليات الرئيسية للحصول على الإيثانول الحيوي هي التخمر الكحولي. خلال هذه المرحلة، تكون الخمائر مسؤولة عن تحويل السكريات إلى إيثانول وثاني أكسيد الكربون. تشبه هذه العملية إنتاج الكحول للمشروبات، ولكن لأغراض الطاقة.
بمجرد الحصول على الإيثانول، يجب أن يمر عبر عمليات التقطير والجفاف لزيادة نقائه وكفاءته كوقود حيوي. وأخيرًا، يتم خلط الإيثانول المنقى مع البنزين بنسب مختلفة (على سبيل المثال، يحتوي E85 على 85% إيثانول و15% بنزين)، مما يتكيف مع احتياجات محركات أي مركبة.
لما هذا؟
الاستخدام الرئيسي للإيثانول الحيوي هو كوقود للمركبات. في بلدان مثل البرازيل، من الشائع العثور على محطات وقود تقدم الإيثانول الحيوي كخيار، لأنه أرخص وتنبعث منه غازات أقل تلويثًا من البنزين التقليدي.
علاوة على ذلك، يستخدم الإيثانول الحيوي أيضًا في تطبيقات أخرى، مثل توليد الكهرباءولو بدرجة أقل، وفي المنتجات الصناعية مثل المذيبات أو حتى لصناعة مستحضرات التجميل والمنتجات الصيدلانية.
هناك استخدام آخر واسع الانتشار في أنظمة التدفئة. تحظى مواقد الإيثانول الحيوي بشعبية متزايدة لأنها تنتج احتراقًا نظيفًا بدون بقايا رماد أو دخان. ومع ذلك، فإن قدرتها الحرارية محدودة، لذلك يتم استخدامها عادة كمكمل لتدفئة الفضاء.
التأثير البيئي
على الرغم من أن الإيثانول الحيوي هو الوقود المتجدد وينبعث منه ملوثات أقل من الوقود الأحفوري، كما أنه يثير الجدل. لإنتاجها، هناك حاجة إلى المحاصيل التي يمكن أن تتنافس في بعض الأحيان مع إنتاج الغذاء. وقد يتسبب ذلك في ارتفاع أسعار المواد الغذائية في مناطق معينة.
بالإضافة إلى ذلك، يستهلك إنتاج الإيثانول الحيوي أيضًا الطاقة، خاصة أثناء عملية زراعة الكتلة الحيوية وحصادها ونقلها. لذلك، على الرغم من أن الانبعاثات الناتجة عن استخدام الإيثانول الحيوي أقل، إلا أن عملية الإنتاج الإجمالية ليست خالية تمامًا من انبعاثات غازات الدفيئة.
كما يوفر استخدام الإيثانول الحيوي فوائد غير مباشرة، مثل تنشيط الاقتصادات الريفية من خلال توليد فرص العمل والنشاط في المناطق الزراعية. ومع ذلك، من المهم مواصلة البحث عن طرق لتحسين إنتاجك وتقليل التأثير البيئي.
عملية الإنتاج
يتم تكييف عملية إنتاج الإيثانول الحيوي اعتمادًا على المواد الخام المستخدمة، ولكن الخطوات الأكثر شيوعًا هي التالية:
- تخفيف: يضاف الماء لضبط تركيز السكر ومنع تثبيط الخميرة أثناء التخمير.
- التحويل: يتم تحويل النشا أو السليلوز الموجود في المواد الخام إلى سكريات قابلة للتخمر عن طريق التحلل المائي الحمضي أو الأنزيمي.
- التخمير: تقوم الخمائر بتفكيك السكريات إلى إيثانول وثاني أكسيد الكربون في عملية لا تتطلب الأكسجين.
علاوة على ذلك، فإن التقدم في تقنيات التقطير والتجفيف جعل من الممكن تحسين كفاءة العملية، وزيادة كمية الإيثانول المنتج لكل طن من المواد الخام المستخدمة.
مزايا الإيثانول الحيوي
يتمتع الإيثانول الحيوي بالعديد من المزايا، أهمها تسليط الضوء على ذلك وهو وقود متجددمما يقلل الاعتماد على المصادر الأحفورية المحدودة على الكوكب.
- اقل تلوث: بالمقارنة مع أنواع الوقود التقليدية، فإن انبعاثاتها الملوثة أقل أثناء الاحتراق.
- التكنولوجيا التي يمكن الوصول إليها: إن تكنولوجيا إنتاج الإيثانول الحيوي ليست معقدة ويمكن لجميع البلدان تطويرها باستخدام مواردها الخاصة.
- السلوك الإيجابي في المحركات: يعمل كمضاد للتجمد، مما يحسن أداء المحرك في المناخات الباردة.
يعد هذا الوقود الحيوي حلاً مثيرًا للاهتمام لتقليل الانبعاثات والمساهمة في مكافحة تغير المناخ.
يتم تقديم الإيثانول الحيوي كبديل عملي وواعد للوقود الأحفوري. ومع تقدم التكنولوجيا وتحسن كفاءة إنتاجها، يمكن أن يلعب الإيثانول الحيوي دوراً أكثر أهمية في مزيج الطاقة العالمي المستقبلي.