ما هو الوقود الحيوي؟
افهم ما هو الوقود الحيوي والاختلافات بين الأنواع والعمليات الحالية
الوقود الحيوي هو وقود يتم إنتاجه من مواد نباتية لم تخضع لعملية التحجر. يمكن استخدام الوقود الحيوي في محركات الاحتراق الداخلي أو لتوليد الطاقة ، بحيث يمكن أن يحل محل استخدام الوقود الأحفوري كليًا أو جزئيًا. هناك عدة أنواع من الوقود الحيوي حيث يمكن إنتاجها من مجموعة من الأنواع النباتية المختلفة. دعنا نلقي نظرة على بعض أكثرها شيوعًا:
الإيثانول
الإيثانول هو نوع من الكحول ينتج من أنواع نباتية زراعية مثل قصب السكر وبنجر السكر والذرة. وهو وقود حيوي ممزوج عادة بأنواع الوقود الأخرى ، مثل البنزين ، لاستخدامه في الاحتراق الداخلي للمحركات.
وقود الديزل الحيوي
إنه وقود حيوي مصنوع من البذور وزيت الحبوب ، مثل بذور اللفت وعباد الشمس وزيت الصويا. يمكن أيضًا إنتاج وقود الديزل الحيوي من الدهون الحيوانية والنباتية والطحالب الدقيقة.
الغاز الحيوي
الغاز الحيوي هو نتاج تحلل المواد العضوية في بيئة خالية من الأكسجين الغازي ، بواسطة البكتيريا اللاهوائية.
الكتلة الحيوية
هي مادة عضوية ، من أصل نباتي أو حيواني ، تستخدم لإنتاج الطاقة. تشمل فئة المواد العضوية من أصل نباتي ، والتي يمكن أن تسمى الكتلة الحيوية ، الحطب المأخوذ من مناطق الغابات ومخلفات المحاصيل الزراعية ، مثل قصب السكر.
الميثانول
هو الميثانول المنتج من الكتلة الحيوية.
النوعان من الوقود الحيوي الأكثر إنتاجًا في البرازيل هما الإيثانول المستخرج من قصب السكر - لاستخدامه في الاحتراق الداخلي لمحركات المركبات الخفيفة - والديزل الحيوي المنتج من الزيوت النباتية أو الدهون الحيوانية المستخدمة في المحركات والحافلات والشاحنات. يمكن تقسيم الوقود الحيوي مبدئيًا إلى الجيلين الأول والثاني. الإجراءات التي تم تطويرها في الجيل الثاني هي التي تسمح بإحراز التقدم التكنولوجي وتوسع الجيلين الثالث والرابع ، اللذين لا يزالان يواجهان العديد من العقبات الاقتصادية والتكنولوجية لتصبح قابلة للحياة. دعونا نفهم ما يعنيه إنتاج الوقود الحيوي في كل من هذه العمليات:
الجيل الاول
وهي أنواع وقود حيوي مصنوع من أنواع نباتية تنتجها الزراعة ، مثل قصب السكر والذرة وبذور اللفت وبنجر السكر والقمح. تكمن المشكلة الكامنة في الجيل الأول من أنواع الوقود الحيوي في تنافسه مع إنتاج الغذاء ، والذي قد يقوض في المستقبل القضايا المتعلقة بالأمن الغذائي والسيادة الغذائية. تشمل هذه الفئة الإيثانول والديزل الحيوي والكحول الحيوي والغاز الحيوي.
الجيل الثاني
يتكون أساسًا من الإيثانول السليلوزي. يتم إنتاج الجيل الثاني من الوقود الحيوي من خلال السليلوز والألياف النباتية الأخرى الموجودة في الخشب وفي الأجزاء غير الصالحة للأكل من الخضروات. يتم تحويل هذه الألياف إلى وقود من خلال إجراءات كيميائية حيوية أو كيميائية حرارية. تم تطوير تقنيات جديدة من أجل زيادة نطاق إمكانيات المواد الخام ، مما يجعل استغلال أنواع الحشائش والمخلفات الزراعية والصناعية قابلاً للتطبيق.
الجيل الثالث
يتم إنتاج الوقود الحيوي من الجيل الثالث من أنواع النباتات سريعة النمو ، وخاصة الطحالب الدقيقة. تم تحسين التقنيات الجديدة من أجل تعديل الأنواع النباتية وراثيًا ، بهدف تسهيل عملية تحويل المادة إلى وقود حيوي عبر تقنية الجيل الثاني. ومن الأمثلة على ذلك أشجار الأوكالبتوس التي تحتوي على تركيزات منخفضة من اللجنين (أحد مكونات جدار الخلية النباتية الذي يعطي النبات صلابة) ، مما يسهل عملية التحويل إلى إيثانول السليلوز ؛ والذرة المعدلة وراثيا التي تحتوي على إنزيمات تفضل التحول إلى وقود حيوي.
الجيل الرابع
وهي تتكون من التعديل الوراثي للأشجار ، بحيث تعمل ، بالإضافة إلى توفير كتلة حيوية عالية الجودة لكونها غنية بالكربون ، كآلات فعالة في التقاط ثاني أكسيد الكربون الموجود في الغلاف الجوي. سيتم التقاط ثاني أكسيد الكربون الموجود في الكتلة الحيوية قبل عملية التحويل الحيوي أو أثناءها أو بعدها ، ثم تخزينها في حقول النفط والغاز المستنفدة أو طبقات الفحم غير القابلة للتعدين أو طبقات المياه الجوفية المالحة ، وبالتالي يتم تخزينها جغرافيًا وإزالتها من الغلاف الجوي. تتم عملية تحويل الوقود الحيوي باستخدام تقنية الجيل الثاني.
هناك ، بالطبع ، العديد من القضايا المثيرة للجدل عندما يتعلق الأمر بالتغيير الجيني في النباتات ، حيث يمكن أن تؤدي إلى عوامل خارجية غير متوقعة. على أي حال ، في جميع المجالات ، تم تطوير تكنولوجيا إنتاج الوقود الحيوي.
