عملية تحويل الكتلة الحيوية إلى طاقة تنتج عن؟

النفايات الحيوانية والنباتية .

عملية تحويل الكتلة الحيوية إلى طاقة تنتج عن مصادر بيولوجية طبيعية، حيث تشتق الطاقة الحيوية كلها من الكتلة الحيوية إلى حد ما، ويشمل ذلك بقايا الكائنات الحية والنفايات الحيوانية وبقايا النباتات والأخشاب، لتستخدم في إنتاج الطاقة الحيوية، وبعد ذلك تستخدم تلك الطاقة، ومع ذلك فإن إنتاج الطاقة الحيوية الفعلية يختلف اختلافًا كبيرًا بين الاستخدامات، فعملية الإنتاج قد تكون معقدة للغاية رغم سهولة استخدام ذلك الوقود الحيوي.

الفرق بين الكتلة الحيوية والوقود الحيوي

الكتلة الحيوية: تعد الكتلة الحيوية مادة عضوية متجددة تأتي من نفايات كل من النباتات والحيوانات، وكانت الكتلة الحيوية تعد أكبر مصدر لإجمالي استهلاك الطاقة السنوي في الولايات المتحدة الأمريكية حتى منتصف القرن التاسع عشر، ولا تزال الكتلة الحيوية وقودًا مهمًا في العديد من البلدان النامية.

تزايد استخدام وقود الكتلة الحيوية للنقل وتوليد الكهرباء في العديد من البلدان المتقدمة، كوسيلة لتجنب انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من استخدام الوقود الأحفوري، وتحتوي الكتلة الحيوية على طاقة كيميائية مخزنة من الشمس، فتنتج النباتات الكتلة الحيوية من خلال عملية البناء الضوئي، ويمكن حرق الكتلة الحيوية مباشرة بغرض التدفئة، أو تحويلها إلى وقود سواء كان وقود سائل أو وقود غازي متجدد.

الوقود الحيوي: وهو الشكل الأكثر شيوعًا للطاقة الحيوية، حيث يتم تكرير الوقود الحيوي، مثل الإيثانول او ما يطلق عليه اسم الديزل الحيوي من المنتجات النباتية الخام مثل الذرة، وتحويله إلى وقود قابل للاستخدام، ولكن لا يمكن استخدام هذا الوقود بشكل عام لتشغيل السيارات الحالية.

مصادر الكتلة الحيوية للطاقة

• نفايات معالجة الأخشاب.
• المحاصيل الزراعية ومواد النفايات.
• المواد الحيوية في النفايات الصلبة.
• فضلات الحيوانات ومياه الصرف الصحي

نفايات معالجة الأخشاب: وهي تشمل الحطب ورقائق الأخشاب، ونشارته، ونفايات مصانع الورق وكذلك نفايات مصانع اللب.

المحاصيل الزراعية: وخاصة نفايات المحاصيل الزراعية مثل فول الصويا وقصب السكر ومخلفات معالجة المحاصيل الزراعية والأغذية، وتستخدم معظمها لإنتاج الوقود الحيوي.

المواد الحيوية في النفايات الصعبة: مثل نفايات الورق والقطن ومنتجات الصوف.

فضلات الحيوانات ومياه الصرف الصحي: حيث يستخدم روث الحيوانات ومياه المجاري في إنتاج الغاز الطبيعي المتجدد.

إيجابيات تحويل الكتلة الحيوية إلى طاقة

• تعد الطاقة الحيوية مصدر موثوق للطاقة المتجددة، وطالما هناك قمامة ومحاصيل وفضلات، ستظل هناك كتلة حيوية لتوليد الطاقة الحيوية.
• يمكن تخزين الطاقة الحيوية مغ فقدان قليل من الطاقة.
• مادامت الزراعة موجودة، سيكون هناك مصدر ثابت للطاقة.
• الطاقة الحيوية تنتج قليل من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.
• تساعد محاصيل الطاقة الحيوية على استقرار التربة وتحسين خصوبة التربة.
• تعد الطاقة الحيوية مصدر للطاقة النظيفة.
• تقلل من الحاجة لدفن النفايات النباتية والحيوانية.
• يعد خيار استبدال مصادر الطاقة غير المستديمة مثل الوقود الأحفوري والغاز اللطبيعي، هو خيار أكثر صداقة للبيئة ويساهم في عملية مكافحة تغير المناخ.
• تقليل استيراد النفط.
• رغم أن الطاقة الشمسية وطاقة الرياح خيارات رائعة للطاقة، إلا ان استخدام الطاقة الحيوية خيار يدعمه العلماء والاقتصاديون.
• تعد الطاقة الحيوية مصدر من مصادلر الطاقة المتجددة وال مشتقة من مواد عضوية كنفايات النباتات والحيوانات، فإن لها دور رائع في تخليص المجتمع من تلك النفايات بصورة مفيدة ورائعة.
• استخدام الوقود الحيوي للنقل يقلل من اعتماد الدولة على النفط الأجنبي، ويساعد ذلك على خفض تكلفة الوقود.
• تعزيز أمن الطاقة لدينا من خلال تقليل خطر تعطيل إمدادات النفط بسبب الكوارث الطبيعية أو الإضطرابات السياسية.
• استخدام الطاقة الحيوية يقلل من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، حيث أن كمية غاز ثاني أكسيد الكربون المنبعثة في الغلاف الجوي عن طريق حريق الكتلة الحيوية، يعادلها كمية ثاني أكسيد الكربون التي تمتصها النباتات وتحتجز في التربة.
• نظرًا لأن الطاقة الحيوية مشتقة من مادة عضوية مثل النفايات النباتية، فإنها قابلة للتحلل بشكل طبيعي على عكس الوقود الذي يكون أساسه البترول، لأنه يكون ملوث رئيسي للهواء وللمياه وكذلك للأرض، ولذا فإن الطاقة الحيوية هي مورد نظيف للطاقة، ويمكن إنتاجه بلا حدود أو أي تحكم.
• الطاقة الحيوية تدعم الصناعة الزراعية، ليس عن طريق تقليل تكلفة الطاقة للأغراض الزراعية فحسب، بل إنها توفر أيضًا استخدامًا للنفايات النباتية والحيوانية الطبيعية المنتجة في المزارع.
• تحويل النفايات الحيوانية والنباتية إلى كتلة حيوانية تُمكن المزارعين من استخدامها لتلبية احتياجاتهم من الطاقة، أو استخدامها كمصدر للدخل.
• مع استمرار نمو الصناعة والتطور التكنولوجي، من المؤكد أن الطاقة الحيوية سوف تخلق كثير من فرص للعمل، ومن المتوقع أنه بحلول عام 2030 ستتم إضافة ما يُقدر بنحو 1.1 مليون وظيفة في قطاع الطاقة الحيوية إلى الاقتصاد الأمريكي.
• تعد الطاقة الحيوية بالنسبة للمزارعين منتجًا ثانويًا طبيعيًا للزراعة، لذا فإن استخدام الطاقة الحيوية كمصدر للطاقة يعد أمر عملي واقتصادي في نفس الوقت.
• يمكن اعتبارها كمصدر دخل ثانوي للمزارعين الذين لديهم نفايات حيوانية ونباتية الاستفادة من تلك الكتلة الحيوية من خلال بيعها وتحويلها إلى صناعات أخرى.

سلبيات الطاقة الحيوية

• يمكن أن يؤدي استخدام أخشاب الغابات الطبيعية إلى إزالتها إذا لم تتم إعادة زرعها.
• تكلفة حصاد الكتلة الحيوية ومعالجتها ونقلها تكون باهظة للغاية.
• تخزين الكتلة الحيوية ومعالجتها، يتطلب مساحات كبيرة.
• بعض مصادر الوقود تكون موسمية وليست دائمة.
• مصانع إنتاج الطاقة الحيوية تتطلب مساحة كبيرة.
• هناك بعض الطاقات المتجددة كالطاقة الشمسية تكون أكثر كفاءة.
• عملية إنتاج الطاقة الحيوية تسفر عن توليد أنواعًا من الوقود السائل مثل الإيثانول أو ما يطلق عليه اسم الديزل الحيوي، الذي يمكن استخدامه بعد ذلك في تطبيقات مثل محركات الاحتراق.