عيوب وقود الإيثانول وأثرها على البيئة

ما هو وقود الإيثانول؟

هو وقود متجدد مصنوع من مواد نباتية مثل الذرة أو قصب السكر أو الأعشاب، حيث تُعرف مجتمعة باسم (الكتلة الحيوية)، يمكن أن يؤدي استخدام الإيثانول إلى تقليل الاعتماد على النفط وانبعاثات غازات الاحتباس الحراري (GHG)، حيث زاد استخدام وقود الإيثانول في بعض دول العالم بشكل كبير من حوالي 1.7 مليار جالون في عام 2001 إلى حوالي 14.5 مليار في عام 2019.
إن استخدام الإيثانول كوقود لمحركات الاحتراق الداخلي سواء بمفرده أو بالاشتراك مع أنواع الوقود الأخرى كان قد حظي باهتمام كبير في الغالب؛ وذلك بسبب مزاياه البيئية المحتملة وطويلة الأجل على الوقود الأحفوري، يمكن دمج الإيثانول مع البنزين بأي تركيز ويمكن مزج الإيثانول اللامائي (الإيثانول بدون ماء) مع البنزين بكميات مختلفة لتقليل استهلاك الوقود البترولي وكذلك للحد من تلوث الهواء.
كما يُعد الإيثانول وقود جيد للاستخدام في محركات الاشتعال بالشرارة، حيث يحتوي على رقم أوكتان مرتفع مما يجعله جذابًا كمادة مضافة مانعة للانزعاج في البنزين، كما يمكن استخدامه كمادة مضافة للديزل، حيث يعتبر الإيثانول مادة وسيطة مهمة للصناعة الكيميائية.
يُصنع الإيثانول منذ العصور القديمة عن طريق تخمير السكريات، حيث أن كل الإيثانول الموجود في المشروبات وأكثر من نصف الإيثانول الصناعي لا يزال يُصنع من خلال هذه العملية، على الصعيد الدولي يتم استخدام قصب السكر والذرة الرفيعة الحلوة وبنجر السكر لإنتاج الإيثانول كسكر يحتوي على مواد أولية.

ما هي عيوب وقود الإيثانول؟

• يتطلب قطعة أرض كبيرة: لقد تعلمنا أن الإيثانول ينتج من الذرة وقصب السكر والحبوب، كل هذه محاصيل يجب زراعتها في المزارع، ولكي يفي الإيثانول بالطلب المتزايد يجب إنتاجه على نطاق واسع، ويعني هذا بشكل أساسي أنه يجب زراعة هذه المحاصيل على نطاق واسع وهو الأمر الذي يتطلب مساحاتٍ شاسعة من الأراضي.
  المشكلة هي أنه لا يمتلك كل شخص هذا النوع من الأراضي، لذا فإن الخيار الوحيد هو الإيجار أو التأجير، مما قد يضيف نفقات إلى الميزانية، حيث يمكن أن يؤدي هذا الجانب أيضًا إلى تدمير الموائل الطبيعية لمعظم النباتات والحيوانات.
  
• عملية التقطير ليست جيدة للبيئة: تستغرق عملية تقطير الذرة أو الحبوب المخمرة وقتًا طويلاً وتنطوي على قدر كبير من الإنفاق الحراري، مصدر الحرارة للتقطير هو الوقود الأحفوري في الغالب وينبعث من الوقود الأحفوري الكثير من غازات الاحتباس الحراري مما يضر بالبيئة.
  
• ارتفاع أسعار المواد الغذائية: كما أن العنصر الرئيسي في صنع الإيثانول هو الذرة، وإذا ارتفع الطلب على وقود الإيثانول فسوف يرتفع سعر الذرة أيضًا، وسيؤثر ذلك على تكلفة إنتاج الإيثانول، سيعاني المستخدمون الآخرون للذرة بخلاف الوقود على سبيل المثال أولئك الذين يستخدمون الذرة كعلف للحيوانات.
  كما أن الأسعار المربحة لوقود الإيثانول يمكن أن تدفع معظم المزارعين إلى التخلي عن المحاصيل الغذائية لإنتاج الإيثانول، مما قد يؤدي أيضًا إلى زيادة أسعار المواد الغذائية.
  
• انجذاب للمياه: الإيثانول النقي له قابلية عالية للماء وهو قادر على امتصاص أي أثر من حوله أو من الغلاف الجوي، هذه الحقيقة صحيحة أيضًا بالنسبة لمزيج البنزين والإيثانول المستخدم لتشغيل المركبات، حقيقة الإيثانول يتمتع بقدرات عالية على جذب الماء وهذا يعني أنه من الصعب الحصول عليه في أنقى صوره لأنه سيكون هناك بطريقة ما أثر للماء.
  في الواقع يشير المصنعون عادةً إلى 99.8٪ من الإيثانول النقي وهذا الشي خطير بشكل خاص للمستخدمين البحريين من مستخدمي سيارات الطرق العاديين، عندما يجد الماء طريقًا إلى خزان وقود فإنه يذهب إلى قاع الخزان لأن الماء أكثر كثافة من الوقود، حيث سيؤدي ذلك إلى عدد كبير من مشكلات المحركات الصغيرة والكبيرة للسيارات، خاصية جذب المياه للإيثانول هي سبب نقلها بالسكك الحديدية أو النقل بالسيارات.
  
• يصعب التبخير: يصعب تبخير الإيثانول النقي، وهذا يجعل بدء تشغيل السيارة في ظروف باردة أمرًا صعبًا تقريبًا وهذا هو السبب في أن عددًا من مالكي السيارات يودون الاحتفاظ بقليل من البنزين على سبيل المثال سيارات E85 التي تستخدم 15 ٪ من البترول و85 ٪ من الإيثانول.
  
• تأثيرات بيئية مختلفة: على الرغم من الترويج للإيثانول وأنواع الوقود الحيوي الأخرى كبدائل نظيفة ومنخفضة التكلفة للبنزين إلا أن زراعة الذرة وفول الصويا الصناعية لا تزال لها آثار ضارة على البيئة ولكن بطريقة مختلفة.
  هذا ينطبق بشكل خاص على مزارعي الذرة الصناعية، حيث تتضمن زراعة الذرة لإنتاج الإيثانول كميات كبيرة من الأسمدة الاصطناعية ومبيدات الأعشاب، بشكل عام أن إنتاج الذرة هو مصدر متكررة من المواد الغذائية التي يمكن ان يكون لها بعض الأثار الضارة على البيئة.
  
• التنفيذ: أيضًا عند التفكير في استخدام الإيثانول يجب ملاحظة أن الوقود الحيوي غير مخصص لجميع المركبات وخاصة القديمة منها، كان أحد الحلول لهذا هو إدخال مركبات الوقود المرنة حيث تتمتع هذه بميزة القدرة على استخدام E85 أو البنزين أو مزيج من الاثنين وتمنح السائقين المرونة لاختيار الوقود الأكثر توفرًا أو الأنسب لاحتياجاتهم، ومع ذلك هناك بعض المقاومة من صناعة السيارات عندما يتعلق الأمر بإضافة الوقود الحيوي مثل الإيثانول إلى السوق.