الوقود الحيوي
يُعبّر مصطلح الوقود الحيوي (بالإنجليزية: Biofuel) عن الوقود المشتق من أي كتلة حيوية؛ مثل النباتات، الطحالب، أو حتى نفايات الكائنات الحية، بحيث تحتوي تلك المواد على مواد أولية يمكن تحويلها بكل سهولة لإنتاج ما يسمى بالوقود الحيوي، والذي يمتلك الكثير من الطاقة المخزنة بداخله إضافةً إلى اعتباره أحد أنواع الطاقة المتجددة.
كما يعتبر الوقود الحيوي بديلاً ممتازاً للوقود الأحفوري؛ مثل الفحم الحجري، والبترول، والغاز الطبيعي، ويمتاز أيضاً عن الوقود الأحفوري بتكلفة إنتاجه المنخفضة، وصداقته الوطيدة بالبيئة؛ مما يساهم في التقليل من ظاهرة الاحتباس الحراري.
أنواع الوقود الحيوي
ينقسم الوقود الحيوي حالياً إلى 4 أقسام حيوية وهي على النحو الآتي:
من الأمثلة عليه الكحول الحيوي، والإيثانول، والبروبان، والبيوتان، والديزل الحيوي، والغاز الحيوي، وبعض أنواع الزيوت النباتية.
من الأمثلة عليه السليلوز الحيوي، والوقود الحيوي المستخرج من الطحالب، والهيدروجين الحيوي، والميثانول، والديزل الحيوي المحسن.
وهو الذي يعرف باسم "وقود الطحالب"، فالطحالب نباتات بحرية بسيطة التكوين، معظمها قادرة على إجراء عملية التمثيل الضوئي، حيث تستطيع أن تنتج زيتًا نباتيًا، والذي تتم معالجته كيميائيًا للحصول على الديزل الحيوي، والإيثانول.
وهو من أكثر الأجيال المثيرة للاهتمام لكونه يعتمد على إجراء تغيير في جينوم أحد الكائنات الدقيقة، بحيث تُصبح قادرة على إنتاج الوقود الحيوي من غاز ثاني أكسيد الكربون.
كيفية إنتاج الوقود الحيوي
يتطلّب إنتاج الوقود الحيوي عددًا من المواد الأولية، والتي يجب أن تعالج وتُحوّل بطرق وكيفية محددة؛ بحيث ينتج عنها وقوداً حيوياً قابل للاستخدام، وفيما يأتي شرح عن تلك الكيفية:
إنتاج الوقود الحيوي من النباتات
يُنتج الوقود الحيوي من النباتات من خلال تفكيك المواد النشوية، والسكرية، وبعض الجزيئات الأخرى الموجودة فيها، وذلك بتعريضها لمجموعة من عمليات التخمير والتفاعلات الكيميائية، لتُكرر المواد الناتجة عنها، ويُنتج الوقود المُستخدم في السيارات والمركبات كافة.
إنتاج وقود الديزل الحيوي من الدهون
يتم إنتاج وقود الديزل الحيوي من الزيوت النباتية الدهنية، أو من الدهون الحيوانية، أو من شحوم الطهي المعاد تدويرها ، بحيث يُمزج الديزل الحيوي الناتج مع الديزل البترولي ليُستخدم في بعض وسائل النقل، كالمُستخدمة في الحافلات والمركبات العسكرية في الولايات المتحدة.
إنتاج الغاز الطبيعي المتجدد
وذلك من خلال تحليل النفايات، أو مخلفات الحيوانات، أو مياه الصرف الصحي، بشرط أن يتم تكرير الغاز الحيوي الناتج للتخلص من الماء وثاني أكسيد الكربون والعناصر الأخرى، كي يتلائم مع المعايير اللازمة لاستخدامه في توليد الكهرباء والحرارة، أو لاستخدامه في المركبات التي تعمل بالغاز الطبيعي.
استخدامات الوقود الحيوي
تتعدد استخدامات الوقود الحيوي في الكثير المجالات ومنها ما يأتي:
قامت العديد من شركات النقل، باللجوء لاستخدام الوقود الحيوي في مركباتهم؛ للتقليل من تلوث البيئة إذ أظهرت الأبحاث التي تُعنى بشؤون البيئة، أنّ عوادم المركبات من الملوثات الرئيسية للبيئة.
تعتبر عوادم الطائرات أيضًا من الملوثات الرئيسية للبيئة، الأمر الذي أدى لقيام العديد من النشطاء الذين يُعنون بالبيئة بالضغط على شركات الطيران والشركات التي تعمل في مجال تسويق الوقود؛ لتشجيعهم على زيادة إنتاجية الوقود الحيوي واستخدامه كوقود أساسي للطائرات.
تُجرى الأبحاث حاليًا حول الاستعاضة عن الكهرباء بالوقود الحيوي لشحن الأجهزة الإلكترونية.
إمكانية استخدام الوقود الحيوي في تدفئة المنازل كبديل عن الغاز الطبيعي ذو الآثار البيئية الضارة، وذلك لكون الوقود الحيوي يُقلل من تلوث الهواء، نظرًا لقلة الانبعاثات الكربونية الصادرة عنه.
يُقلل إنتاج الوقود الحيوي واستخدامه محلياً من إنفاق الدولة للأموال والموارد في استيراد النفط الخام والوقود المكرر.
يُعد الوقود الحيوي بديلاً مهماً عن أغلبية منتجات الوقود الأحفوري، نظرًا لقلة أضراره البيئية وقلة تكاليفه.
يُعد الوقود الحيوي منظفاً فعالاً لبعض حالات التلوث التي تحدث للمسطحات المائية كانسكابات النفط في البحار.
عيوب ومميزات الوقود الحيوي
للوقود الحيوي مجموعة من المزايا والعيوب ومنها ما يأتي:
| مزايا الوقود الحيوي | عيوب الوقود الحيوي |
| يعتبر الوقود الحيوي من مصادر الطاقة المتجددة | تعد مصادر الوقود الحيوي غير متنوعة ومحصورة ضمن أنواع محددة؛ وهي الذرة، وفول الصويا، وقصب السكر وزيت النخيل. |
| يُقلل من إنتاج ثاني أكسيد الكربون نظرًا لامتصاصه من الغلاف الجوي عند صناعة الطاقة الحيوية من خلال عملية التمثيل الضوئي، على عكس الوقود الأحفوري الذي يُلحق الضرر بالبيئة من خلال إطلاقه لغاز ثاني أكسيد الكربون | يؤدي استخدام وإنتاج الوقود الحيوي إلى تدمير مساحات كبيرة من الغابات الاستوائية والمناطق الزراعية؛ الأمر الذي سيُسبب خلل بيئي كبير، ومنه سيقل التنوع البيولوجي، في مناطق الحياة البرية، وزيادة عوامل التعرية. |
| يتميز بتكلفة اقتصادية أقل من تكاليف الوقود الأحفوري. | |
| يُقلل من انبعاث الغازات الدفيئة التي تُساهم في زيادة آثار ظاهرة الاحتباس الحراري | |
| يعتبر قليل السمية على البيئة، ويتميز أيضًا بقدرته الكبيرة جدًا على التحلل مقارنةً بالمواد الصناعية الأخرى والتي تُلحق الضرر بالبيئة. | |
| يساهم في زيادة التنمية الاقتصادية في البلاد، وبالتالي إنشاء العديد من المشاريع المختصة في الطاقة الحيوية، الأمر الذي ينعكس إيجابًا على زيادة فرص العمل وتقليل البطالة | |
| يُستخدم الوقود الحيوي في توليد الكهرباء والحرارة بحيث يُستخدم للتدفئة أو في مجالات الصناعة | |
يعتبر الوقود الحيوي من المواد الناتجة عن أي كتلة حيوية؛ كنفايات الكائنات الحية والطحالب والنباتات وغيرها، وللوقود الحيوي 4 أقسام رئيسية وهي الجيل الأول، والجيل الثاني، والجيل الثالث، والجيل الرابع، ويتميز الوقور الحيوي باستخدامه في مجالات متنوعة ومنها؛ وسائل النقل كالمركبات، والطائرات، واستخدامه في التدفئة، وفي مجالات الصناعة وغيرها.
