تعد الطاقة الحيوية (الكتلة الحيوية) مصدرًا متزايد الأهمية للطاقة المتجددة التي تساهم في تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري وتعزيز الاستدامة البيئية. الكتلة الحيوية تأتي من المواد العضوية ويمكن استخدامها لتوليد الكهرباء والحرارة والوقود الحيوي. في هذا المقال، نستعرض 8 أمثلة رئيسية على الكتلة الحيوية وكيفية استخدامها لإنتاج طاقة نظيفة.

1. الخشب

يعد الخشب المصدر الأكثر شيوعًا للكتلة الحيوية الذي يستخدمه شركات الطاقة لتوليد الكهرباء. يمكن حرقه لإنتاج البخار الذي يدير التوربينات لتوليد الطاقة. تعتبر هذه العملية محايدة كربونيًا، لأن ثاني أكسيد الكربون الذي يتم إطلاقه عند حرق الخشب يعاد امتصاصه من قبل الأشجار أثناء نموها. تتنوع أشكال الخشب المستخدمة في صناعة الكتلة الحيوية، مثل:

• نفايات الخشب: تشمل بقايا الخشب مثل الرقائق، وفراغات الخشب، والمخلفات الناتجة عن عمليات التصنيع.
• محاصيل الأشجار السريعة النمو: مثل الصفصاف و الخشب الطري، التي تزرع خصيصًا لصناعة الطاقة الحيوية.

2. محاصيل الطعام

تعد المحاصيل الغذائية مصدرًا هامًا آخر للكتلة الحيوية، وتستخدم بشكل أساسي لإنتاج الوقود الحيوي مثل الإيثانول الحيوي و الديزل الحيوي. وعادة ما يتم زراعة هذه المحاصيل خصيصًا للطاقة، وتسمى أحيانًا “محاصيل الطاقة”.

• المحاصيل النشوية: مثل القمح و الذرة و قصب السكر و البطاطس، التي تستخدم لإنتاج الإيثانول الحيوي، وهو بديل شهير للبنزين.
• المحاصيل الزيتية: مثل الكانولا و الصويا و عباد الشمس، التي تستخدم لإنتاج الديزل الحيوي كبديل للديزل التقليدي.

3. مخلفات الحيوانات

تعد مخلفات الحيوانات مصدرًا هامًا آخر للكتلة الحيوية. يمكن جمع المخلفات الصلبة، slurry السائلة، وأسرّة الحيوانات المستخدمة وتحويلها إلى غاز حيوي. يتم ذلك من خلال هاضم لاهوائي، وهو جهاز يحفظ المواد في بيئة خالية من الأوكسجين ويساعد على تسريع تحلل المواد العضوية لإنتاج الميثان الذي يُلتقط ويُستخدم كوقود لتوليد الطاقة أو لأغراض أخرى.

4. المخلفات البشرية

على غرار مخلفات الحيوانات، يمكن أيضًا استخدام المخلفات البشرية كمصدر للكتلة الحيوية. على الرغم من أنه أقل شيوعًا، إلا أن بعض محطات معالجة المياه تبدأ في استخدام المخلفات البشرية لإنتاج الغاز الحيوي باستخدام نفس عملية التحلل اللاهوائي.

5. نفايات الحدائق

يمكن أيضًا استخدام النفايات الناتجة عن الحدائق كمصدر للطاقة الحيوية. تشمل هذه النفايات قصاصات العشب، السماد، الأعشاب الضارة، و سيقان النباتات. مثل مخلفات الحيوانات والبشر، يمكن معالجة نفايات الحدائق لإنتاج غاز حيوي، والذي يمكن استخدامه في الطهي، والتدفئة، وتوليد الكهرباء.

6. القنب

يعد القنب مصدرًا مهمًا آخر للكتلة الحيوية. على الرغم من ارتباطه غالبًا بإنتاج الماريجوانا، إلا أن صناعة الوقود الحيوي تستفيد أيضًا من هذه النبتة. تُستخدم ألياف القنب لإنتاج نوع خاص من الإيثانول يُسمى الإيثانول السليولوزي.

يتميز القنب عن المحاصيل النشوية في أنه عند استخدامه لإنتاج الوقود الحيوي، فإنه يطلق كميات أقل من ثاني أكسيد الكربون وغازات الاحتباس الحراري الأخرى، مما يحسن من الجدوى البيئية للوقود الحيوي المستخلص من القنب. بالإضافة إلى ذلك، يعتبر القنب من المحاصيل سريعة النمو، مما يجعله أكثر استدامة مقارنة بالمحاصيل السنوية أو التي تنمو مرة كل عامين.

7. النفايات البلدية

تعد النفايات البلدية مصدرًا للكتلة الحيوية بسبب ما تحتويه من مواد عضوية مثل بقايا الطعام. يتم أحيانًا حرق النفايات لإنتاج الطاقة، حيث قامت العديد من شركات الطاقة بتحويل محطات توليد الطاقة التقليدية التي تستخدم الفحم أو النفط أو الغاز إلى محطات تحرق النفايات بدلاً من ذلك. يُعرف هذا باسم “الوقود المشتق من النفايات” (RDF)، وعلى الرغم من أنه لا يُعتبر كتلة حيوية بنسبة 100%، إلا أنه يتضمن بعض المواد العضوية.

8. غاز مكبات النفايات

وأخيرًا، غاز مكبات النفايات يشبه إلى حد كبير الغاز الحيوي. يتم إنتاج هذا الغاز بشكل طبيعي عندما تتحلل النفايات في مكبات النفايات. بعض شركات إدارة النفايات قد قامت بتكييف مواقعها لجمع هذا الغاز، الذي يمكن استخدامه بنفس طريقة الغاز الحيوي.

تعد الكتلة الحيوية مصدرًا متنوعًا ومتجددًا للطاقة يمكن أن يسهم بشكل كبير في تقليل بصمتنا الكربونية والتحول إلى حلول طاقة أنظف. من الخشب و محاصيل الطعام إلى مخلفات الحيوانات و النفايات البلدية، تقدم الكتلة الحيوية طرقًا مبتكرة لإنتاج الطاقة، تقليل النفايات، والمساهمة في الاستدامة. مع استمرار تزايد الطلب على الطاقة النظيفة والمتجددة، ستلعب الكتلة الحيوية دورًا رئيسيًا في توفير مستقبل مستدام للطاقة.

من خلال استكشاف واستثمار أنواع الكتلة الحيوية المختلفة، يمكننا المساعدة في تحوّل النظام الطاقي العالمي نحو مصادر طاقة أنظف وأكثر استدامة.