ما هي الكتلة الحيوية؟
عبارة عن مواد عضوية متجددة تأتي من النباتات والحيوانات، وتستخدم كوقود لتوليد الطاقة الكهربائية أو الحرارية، ومن أهم الأمثلة على تلك المواد الأخشاب وبقايا الغابات. تحتوي مواد الكتلة الحيوية على طاقة مختزنة داخلها، ويمكن حرق تلك المواد بشكل مباشر للحصول على طاقة حرارية، أو تحويلها إلى وقود حيوي متجدد سائل أو غازي عن طريق مجموعة من العمليات الكيميائية. يستخدم الحرق المباشر في الدول النامية لأغراض الطبخ والتسخين، فيما يستخدم الوقود الحيوي بشكل متزايد في قطاع النقل وتوليد الكهرباء في الدول المتقدمة. وذلك بهدف تخفيض انبعاثات غاز ثاني أوكسيد الكربون الناتجة عن استخدام الوقود الأحفوري.
ما أهم مصادر الكتلة الحيوية؟
تتميز الكتلة الحيوية باستدامة وتعدد مصادرها، وأهم تلك المصادر:
- الأخشاب ومخلفات معالجة الخشب: تشمل الحطب ونشارة الخشب والمخلفات الناتجة عن تصنيع الأثاث، والجسيمات الخشبية والسوائل السوداء من مصانع الورق.
- المحاصيل والفضلات الزراعية: مثل الذرة وفول الصويا وقصب السكر والتبن والنباتات الخشبية والطحالب وبقايا المحاصيل ومعالجة الأغذية.
- المواد الحيوية في النفايات البلدية الصلبة: مثل منتجات الورق والقطن والصوف، بالإضافة إلى الطعام ومخلفات الخشب.
- روث الحيوانات وفضلات الإنسان.
كيف يتم تحويل هذه الكتلة إلى طاقة؟
يمكن تحويل الكتلة الحيوية إلى طاقة مفيدة أو وقود حيوي عن طريق مجموعة من العمليات مثل:
- الحرق المباشر لإنتاج الحرارة: وهي الطريقة الأكثر شيوعاً.
- التحليل الكيميائي: تسخين المواد العضوية إلى درجات حرارة تتراوح بين 400 و500 درجة مئوية في الغياب التام تقريباً للأوكسجين الحر. وينتج عن هذه العملية وقود مثل الزيوت الحيوية والفحم والميثان والهيدروجين.
- المعالجة بالهيدروجين: عملية تستخدم لمعالجة الزيوت الحيوية الناتجة عن التحليل الكيميائي عن طريق الهيدروجين تحت درجة حرارة وضغط مرتفعين بوجود محفز لإنتاج وقود حيوي مثل الديزل والبنزين المتجدد أو وقود الطائرات المتجدد.
- التغويز: تسخين المواد العضوية إلى درجات حرارة تتراوح بين 800 و900 درجة مئوية، مع حقن كميات متحكم بها من الأوكسجين الحر أو البخار في الوعاء لإنتاج أول أوكسيد الكربون وغاز غني بالهيدروجين يعرف باسم الغاز المصطنع.
