الوقود الحيوي هو مصادر متجددة للطاقة مشتقة من مصادر بيولوجية مثل المحاصيل ومنتجات النفايات والطحالب. تتطلب عملية تحويل هذه المواد الأولية إلى وقود حيوي قابل للاستخدام تقنيات متقدمة يمكنها استخراج وتحويل الطاقة المخزنة في المواد الأولية بكفاءة.
مزايا وعيوب تقنيات تحويل الوقود الحيوي
- تعد عملية التخمير واحدة من أكثر تقنيات تحويل الوقود الحيوي شيوعًا. يتضمن ذلك استخدام الكائنات الحية الدقيقة مثل الخميرة والبكتيريا لتحويل السكريات والنشويات إلى إيثانول. يستخدم التخمير على نطاق واسع في إنتاج الوقود الحيوي القائم على الإيثانول ، مثل الإيثانول القائم على الذرة. ومع ذلك ، فإن العملية ليست فعالة للغاية ، ويلزم وجود كميات كبيرة من المواد الأولية لإنتاج كميات كبيرة من الوقود الحيوي.
- تقنية أخرى لتحويل الوقود الحيوي هي عملية الانحلال الحراري. يتضمن ذلك استخدام درجات حرارة عالية ومستويات منخفضة من الأكسجين لتفكيك الكتلة الحيوية إلى منتجات سائلة وغازية. يمكن تكرير المنتج السائل إلى وقود حيوي مثل الزيت الحيوي ، بينما يمكن حرق منتج الغاز للحصول على الطاقة.
يتميز الانحلال الحراري بقدرته على استخدام مجموعة واسعة من المواد الأولية ، بما في ذلك النفايات الزراعية ومخلفات الغابات. ومع ذلك ، لا تزال العملية في المراحل الأولى من التطوير ، وهناك حاجة إلى استثمارات كبيرة في التكنولوجيا والبنية التحتية لتوسيع نطاق الإنتاج.
- تقنية تحويل الوقود الحيوي الثالثة هي عملية التغويز. يتضمن ذلك تحويل الكتلة الحيوية إلى خليط غاز يمكن حرقه للحصول على طاقة أو تحويله إلى وقود حيوي سائل مثل الميثانول والديزل. يتميز التغويز بقدرته على إنتاج وقود حيوي عالي الجودة من مجموعة واسعة من المواد الأولية. ومع ذلك ، لا تزال العملية مكلفة نسبيًا وتتطلب استثمارات كبيرة في التكنولوجيا والبنية التحتية.
بالإضافة إلى تقنيات التحويل الأولية هذه ، هناك أيضًا العديد من تقنيات التحويل الثانوية التي يمكن استخدامها لتنقية الوقود الحيوي إلى منتجات عالية الجودة. على سبيل المثال ، يمكن استخدام الأسترة لتحويل الزيت الحيوي إلى وقود ديزل حيوي ، بينما يمكن استخدام الأكسجة الهيدروجينية لإزالة الأكسجين من الوقود الحيوي لتحسين كثافة طاقتها.
