ما هي الطاقة الحيوية؟
تُعتبر الطاقة الحيوية (بالإنجليزية: Bioenergy) واحدة من فئات الطاقة المتجددة، حيث يتم اشتقاقها من الكتلة الحيوية؛ والتي تشمل المواد العضوية المستخلصة من النباتات والحيوانات. يتم تحويل المواد الخام البيولوجية إلى طاقة حيوية عبر معالجة الكربوهيدرات المعقدة الموجودة في هذه المواد. وبالتالي، يعتمد استخراج الطاقة الحيوية على المصادر النباتية والحيوانية، مثل قصب السكر، القش، وفول الصويا.
تتميز الطاقة الحيوية عن الوقود الأحفوري (بالإنجليزية: Fossil Fuels) بأنها طاقة متجددة تستند إلى مصادر متاحة، بعكس الوقود الأحفوري الذي يُعتبر طاقة غير متجددة ويحتاج إلى ملايين السنين للتشكل، مثل النفط والفحم. لذا، يمكن إنتاج الطاقة الحيوية بسهولة مقارنة بالوقود الأحفوري.
إنتاج الطاقة من الكتلة الحيوية
تعرف الكتلة الحيوية (بالإنجليزية: Biomass) بأنها تشمل المصادر النباتية مثل مخلفات الغابات والأشجار التي تنمو بشكل عشوائي، بالإضافة إلى المصادر الحيوانية، والطحالب الدقيقة. تنتج طاقة الكتلة الحيوية من تحويل هذه المصادر إلى وقود سائل مشابه للوقود الأحفوري، من خلال إعادة استخدام الكربون الموجود في المخلفات الكتلوية، بغض النظر عن نوعها، لإنتاج وقود يستخدم في السيارات والطائرات والسفن وغيرها من وسائل النقل.
استخدامات الطاقة الحيوية
تعد الطاقة الحيوية مصدرًا هامًا للإنسان، إذ تسهم في توفير نحو 10% من الإمدادات الأولية للطاقة في العالم، تُعتبر بذلك من أهم مصادر الطاقة المتجددة. وقد أحدثت تأثيرات إيجابية كبيرة في مجموعة من الصناعات. من أهم استخداماتها ما يلي:
استخدامها كمصدر لتوليد التدفئة والكهرباء
تمثل الطاقة المتجددة الناتجة عن الكتلة الحيوية المصدر الرئيسي لإنتاج الكهرباء والتدفئة في دول الاتحاد الأوروبي، حيث تسهم في تقليل انبعاثات الكربون، مما يساعد على التخفيف من ظاهرة الاحتباس الحراري. ومع ذلك، يجب الأخذ في الاعتبار بعض الآثار السلبية المتعلقة باستخدامها، مثل التأثيرات على خصائص التربة وجودة الهواء بسبب زيادة الاعتماد على الكتلة الحيوية.
استخدامها لإنتاج وقود النقل
تساهم الكتلة الحيوية في إنتاج وقود النقل، مما يعود بالنفع على البيئة عن طريق الحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري الناتجة عن قطاع النقل المعتمد على المنتجات البترولية. يتم إنتاج الوقود الحيوي من الإيثانول المستخرج من الذرة، وقصب السكر، وزيت النخيل، وقد أصبح استخدامه شائعًا لزيادة إنتاج المركبات الكهربائية القابلة للعمل بالطاقة الحيوية المتجددة.
استخدامها في تصنيع المنتجات الحيوية
تتيح الكتلة الحيوية فرصة تصنيع منتجات حيوية تعتمد على المصادر الطبيعية النباتية والحيوانية، مما يعد بديلاً مناسبًا للعديد من الصناعات التي تعتمد على النفط والغاز الطبيعي. يمكن الاستفادة منها في تصنيع الأسمدة العضوية، مواد التشحيم، فضلاً عن الرغوة الحيوية المستخدمة في العديد من الصناعات. بالإضافة إلى ذلك، يُمكن استخدامها في إنتاج البلاستيك والمواد الكيميائية الصناعية كبدائل فعالة.
مزايا الطاقة الحيوية
تتميز الطاقة الحيوية بالعديد من الفوائد، ومنها:
- تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، حيث يتم امتصاصه من الغلاف الجوي أثناء تصنيع الطاقة الحيوية من خلال عملية التمثيل الضوئي، بعكس الوقود الأحفوري الذي يؤدي لإطلاق غاز ثاني أكسيد الكربون.
- الحد من انبعاثات الغازات الدفيئة التي تساهم في تفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري.
- تحسين جودة الهواء عبر إزالة المخلفات الناتجة من الكتلة الحيوية باستخدام أنظمة الطاقة الحيوية المتقدمة التي تتحكم في انبعاثات الغازات السامة.
- تحسين الأثر البيئي، حيث تمتاز الطاقة الحيوية بانخفاض سمومها مقارنة بالمواد الصناعية الأخرى.
- تعزيز التنمية الاقتصادية، مما يساهم في فتح فرص جديدة للاقتصاد وزيادة فرص العمل.
تساعد الطاقة الحيوية، المعروفة أيضًا بالوقود الحيوي، في حماية البيئة من خلال تخفيف الأضرار الناتجة عن المواد الصناعية بفضل اعتمادها على الكتلة الحيوية ذات الأصول النباتية والحيوانية. وقد انصب اهتمام الباحثين مؤخرًا على تطوير هذه التقنية وتعزيز زراعة الموارد القابلة للاستخدام كوقود حيوي، مثل قصب السكر واللفت، بالإضافة إلى إعادة تدوير المخلفات الحيوانية والنفايات كمصدر مثمر للطاقة، وهو ما يسهم في تعزيز الاقتصاد الوطني.
