اقرأ في هذا المقال
ما هي طاقة الكتلة الحيوية؟
طاقة الكتلة الحيوية: هي طاقة تولدها أو تنتجها الكائنات الحية أو التي كانت حية في السابق، أكثر مواد الكتلة الحيوية شيوعًا المستخدمة للطاقة هي النباتات مثل الذرة وفول الصويا، حيث يمكن حرق الطاقة من هذه الكائنات لتوليد الحرارة أو تحويلها إلى كهرباء، لقد استخدم الناس طاقة الكتلة الحيوية – الطاقة من الكائنات الحية – منذ أن أطلق “رجال الكهوف” الأوائل حرائق الخشب لأول مرة للطبخ أو للتدفئة، اليوم تستخدم الكتلة الحيوية لتزويد المولدات الكهربائية والآلات الأخرى بالوقود.
تحتوي الكتلة الحيوية على طاقة مشتقة أولاً من الشمس، حيث تمتص النباتات طاقة الشمس من خلال عملية التمثيل الضوئي وتحول ثاني أكسيد الكربون والماء إلى عناصر غذائية (كربوهيدرات)، يمكن تحويل الطاقة من هذه الكائنات إلى طاقة قابلة للاستخدام من خلال الوسائل المباشرة وغير المباشرة، ويمكن حرق الكتلة الحيوية لتوليد حرارة أو تحويلها إلى كهرباء (مباشرة) أو معالجتها إلى وقود حيوي (غير مباشر).
طاقة الكتلة الحيوية والبيئة:
الكتلة الحيوية هي جزء لا يتجزأ من دورة الكربون على الأرض، فدورة الكربون هي العملية التي يتم بموجبها تبادل الكربون بين جميع طبقات الأرض: الجو والغلاف المائي والغلاف الجوي والغلاف الصخري.
يساعد الكربون في تنظيم كمية ضوء الشمس التي تدخل الغلاف الجوي للأرض، حيث يتم تبادله من خلال التمثيل الضوئي والتحلل والتنفس والنشاط البشري، الكربون الذي تمتصه التربة ككائن حي يتحلل فعلى سبيل المثال يمكن إعادة تدويره، حيث يطلق النبات مغذيات كربونية في الغلاف الحيوي من خلال التمثيل الضوئي، في ظل الظروف المناسبة قد يتحول الكائن المتحلل إلى الخث أو الفحم أو البترول قبل استخراجه من خلال نشاط طبيعي أو بشري.
من أجل السماح للأرض بمواصلة عملية دورة الكربون بشكل فعال يجب زراعة مواد الكتلة الحيوية مثل النباتات والغابات بشكل مستدام، تستغرق الأشجار والنباتات مثل عشب التبديل عقودًا لإعادة امتصاص الكربون وعزله، حيث يمكن أن يؤدي اقتلاع التربة أو إزعاجها إلى تعطيل العملية بشدة، يعد الإمداد الثابت والمتنوع للأشجار والمحاصيل والنباتات الأخرى أمرًا حيويًا للحفاظ على بيئة صحية.
بين فترات التبادل يتم عزل الكربون أو تخزينه ومن ثم يتم عزل الكربون في الوقود الأحفوري لملايين السنين، عندما يتم استخراج الوقود الأحفوري وحرقه للحصول على طاقة يتم إطلاق الكربون المحتجز في الغلاف الجوي وبهذا لا يعيد الوقود الأحفوري امتصاص الكربون مما يؤدي الى أضرار كثيرة للبيئة.
ما هي سلبيات طاقة الكتلة الحيوية؟
- ليست نظيفة تمامًا: قد يؤدي استخدام فضلات الحيوانات والبشر لتشغيل المحركات إلى توفير انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، ولكنه يزيد من غازات الميثان والتي تضر أيضًا بطبقة الأوزون على الأرض، لذلك حقًا لسنا أفضل حالًا من الناحية البيئية لاستخدام أحدهما أو الآخر، وبالحديث عن استخدام منتجات النفايات هناك رائحة يجب مراعاتها، فعلى الرغم من أنه ليس ضارًا جسديًا إلا أنه أمر مزعج بالتأكيد ويمكن أن يجتذب الآفات غير المرغوب فيها (الجرذان والذباب) وينشر البكتيريا والعدوى.
- خطر إزالة الغابات: مصادر طاقة الكتلة الحيوية قابلة للتجديد ولكن يجب استخدامها على نحو مستدام، يمكن أن يؤدي إنتاج الكتلة الحيوية غير المنضبط إلى إزالة الغابات، فإذا سمح بإزالة الغابات فإن عشرات الحيوانات والطيور ستصبح بلا مأوى ناهيك عن الجفاف نتيجة لذلك، في الواقع هذا هو السبب الرئيسي لإبطاء الاستخدام الواسع النطاق لوقود الكتلة الحيوية، حيث تشعر الحكومات أن جهود إعادة الزراعة قد لا تتناسب مع معدل قطع الأشجار.
- يتطلب كمية كبيرة من الماء: هذا هو أكثر عيب غير مرئي لوقود الكتلة الحيوية، حيث تحتاج جميع المواد النباتية إلى كمية كافية من الماء للحصول عليها مما يعني أن مصادر المياه يجب أن تكون وفيرة، إذا لم تتوفر كمية كافية من المياه فسيتعين تطوير أنظمة الري والتي قد تكون مكلفة، قد يحد الري أيضًا من توافر المياه للإنسان والحياة البرية.
- غير فعال مقارنة بالوقود الأحفوري: على الرغم من حقيقة أن طاقة الكتلة الحيوية طبيعية من نواح كثيرة إلا أنها لا تقترب من الوقود الأحفوري فيما يتعلق بالكفاءة، في الواقع بعض مصادر الطاقة المتجددة مثل الوقود الحيوي محصنة بالوقود الأحفوري لزيادة كفاءتها، على الرغم من انقسام الرأي حول الاستدامة الإجمالية لطاقة الكتلة الحيوية فإن الحقيقة هي أنها بديل أرخص ودعم جيد للكهرباء التقليدية وأشكال الطاقة الأخرى يمنحها ميزة.
- حرق الكتلة الحيوية: يؤدي حرق الكتلة الحيوية إلى إطلاق أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين وغيرها من الملوثات والجسيمات، إذا لم يتم التقاط هذه الملوثات وإعادة تدويرها فإن حرق الكتلة الحيوية يمكن أن يؤدي إلى حدوث ضباب دخاني بل ويتجاوز عدد الملوثات المنبعثة من الوقود الأحفوري.
المواد الأولية: إذا لم يتم تجديد المواد الأولية للكتلة الحيوية بالسرعة التي يتم استخدامها بها فقد تصبح غير قابلة للتجديد، حيث يمكن للغابة على سبيل المثال أن تستغرق مئات السنين لإعادة تأسيس نفسها، لا تزال هذه فترة زمنية أقصر بكثير من الوقود الأحفوري مثل الخث، فقد يستغرق الأمر 900 عام لمجرد متر (3 أقدام) من الخث لتجديد نفسه. - مصانع طاقة الكتلة الحيوية: تتطلب معظم مصانع طاقة الكتلة الحيوية الوقود الأحفوري لتكون فعالة اقتصاديًا، على سبيل المثال سيتطلب مصنع ضخم قيد الإنشاء على وقودًا أحفوريًا مستوردًا من بعض مناطق العالم وهذا بدورة يحتاج الى حرق الكثير من الوقود الأحفوري الذي يؤثر بشدة على الهواء والبيئة.
