تشير الطاقة الحيوية إلى الكهرباء والغاز التي يتم توليدها من المواد العضوية، والمعروفة باسم الكتلة الحيوية، يمكن أن يكون هذا أي شيء من النباتات والأخشاب إلى النفايات الزراعية والغذائية وحتى مياه الصرف الصحي، يشمل مصطلح الطاقة الحيوية أيضًا وقود النقل المنتج من المواد العضوية.
كيف تولد الكتلة الحيوية الطاقة
عند استخدام الكتلة الحيوية كمصدر للطاقة، يشار إليها باسم المواد الأولية، يمكن زراعة المواد الأولية خصيصًا لمحتواها من الطاقة “محصول الطاقة” أو يمكن أن تتكون من نفايات من صناعات مثل الزراعة أو معالجة الأغذية أو إنتاج الأخشاب. حيث يتم حرق المواد الأولية الجافة والقابلة للاحتراق مثل حبيبات الخشب في الغلايات أو الأفران، يؤدي هذا بدوره إلى غلي الماء وتكوين بخار يدفع التوربينات لتوليد الكهرباء.
يتم وضع المواد الأولية الرطبة، مثل نفايات الطعام على سبيل المثال في خزانات محكمة الغلق حيث تتعفن وتنتج غاز الميثان وتسمى أيضًا الغاز الحيوي، يمكن أسر الغاز وحرقه لتوليد الكهرباء، أو يمكن حقنها في شبكة الغاز الوطنية واستخدامها للطبخ والتدفئة.
الطاقة الحيوية هي مصدر طاقة مرن للغاية، يمكن قلبها لأعلى ولأسفل بسرعة لتلبية الطلب، مما يجعلها نسخة احتياطية رائعة لتقنيات الطاقة المتجددة المعتمدة على الطقس مثل الرياح والطاقة الشمسية.
هل الطاقة الحيوية صديقة للبيئة ومستدامة
حرق الكتلة الحيوية يطلق ثاني أكسيد الكربون، ولكن نظرًا لأنه يطلق نفس الكمية من الكربون التي تمتصها المادة العضوية لإنتاجه أثناء نموه، فإنه لا يكسر توازن الكربون في الغلاف الجوي.
وبالمقارنة، فإن حرق الوقود الأحفوري يطلق ثاني أكسيد الكربون الذي تم حبسه بعيدًا لملايين السنين، في وقت كان فيه الغلاف الجوي للأرض مختلفًا تمامًا، هذا يضيف المزيد من ثاني أكسيد الكربون إلى غلافنا الجوي الحالي، مما يكسر توازن الكربون. كما يمكن أن تعتمد الاستدامة الشاملة والفوائد البيئية للطاقة الحيوية على ما إذا كان يتم استخدام النفايات الأولية أو محاصيل الطاقة.
نفايات المواد الأولية
تنتج الكتلة الحيوية للنفايات الغازات بشكل طبيعي عندما تتعفن، إذا حدث هذا في مكان لا يوجد فيه أكسجين، مثل نفايات الطعام المدفونة في أعماق مكب النفايات، يمكن أن يولد غاز الميثان وهو غاز دفيئة أقوى بكثير من ثاني أكسيد الكربون.
بدلاً من السماح للميثان بالتسرب إلى الغلاف الجوي، فإن تكسيره في خزان مغلق يسمح بالتقاطه وحرقه، يتسبب احتراق الميثان في إمدادك بثاني أكسيد الكربون والماء، وهو ما يعد أفضل للبيئة.
