الوقود الحيوي
أدى الارتفاع المتزايد في أسعار النفط والجهود العالمية الرامية الى التخفيف من آثار تغير المناخ الى البحث عن أنواع وقود نظيفة ومتجددة، وبينما تمثل الغازات المنبعثة من وسائل النقل المختلفة ربع انبعاثات غازات الدفيئة في العالم حيث لا تزال هذه الوسائل تعتمد اعتمادًا كبيرًا على الوقود الأحفوري فإن الفكرة وراء الوقود الحيوي هي استبدال الوقود التقليدي بالوقود المصنوع من مواد نباتية أو مواد خام أخرى قابلة للتجدد، لكن مفهوم استخدام الأراضي الزراعية لإنتاج الوقود بدلًا من الغذاء يأتي مع تحدياته الخاصة والحلول التي تعتمد على النفايات أو المواد الأولية الأخرى لم تتمكن بعد من المنافسة على الأسعار مع أنواع الوقود التقليدية، ويستعرض هذا المقال تعريف الغاز الحيوي واستخداماته المحتلفة.[١]
تعريف الغاز الحيوي
يتم تعريف الغاز الحيوي على أنّه الغاز الذي ينتج بشكل طبيعي ويتولد من تفكيك المواد العضوية بواسطة البكتيريا اللاهوائية ويستخدم في إنتاج الطاقة، ويختلف الغاز الحيوي عن الغاز الطبيعي بأنّه مصدر للطاقة المتجددة ينتج بيولوجيًا من خلال الهضم اللاهوائي على خلاف الغاز الطبيعي الناتج عن العمليات الجيولوجية، ويتكون الغاز الحيوي في المقام الأول من غاز الميثان وغاز ثاني أكسيد الكربون بالإضافة الى كميات ضئيلة من النيتروجين والهيدروجين وأول أكسيد الكربون، وينتج بشكل طبيعي في أكوام السماد العضوي ونتيجة للتخمر المعوي في الماشية والمجترات الأخرى، كما يمكن أيضًا إنتاج الغاز الحيوي عن طريق الهضم اللاهوائي للنفايات النباتية أو الحيوانية أو تجميعه من مدافن النفايات حيث يتم حرقها لتوليد الحرارة أو استخدامها في محركات الاحتراق لإنتاج الكهرباء.[٢]
إنتاج الغاز الحيوي
بعد تعريف الغاز الحيوي لا بد من التطرّق الى طريقة إنتاجه حيث يمكن استخدام النفايات الحيوانية والنباتية لإنتاج الغاز الحيوي، وتتم معالجتها ضمن عمليات الهضم اللاهوائي كسائل أو كعجين مخلوط بالماء، ويتكون جهاز الهضم اللاهوائي عمومًا من حامل مصدر المواد الأولية وخزان الهضم ووحدة استرداد الغاز الحيوي والمبادلات الحرارية للحفاظ على درجة الحرارة اللازمة للهضم البكتيري، كما يمكن استخدام الات إنتاج غاز منزلية صغيرة بسعة 200 جالون لتوفير وقود للطهي أو إضاءة كهربائية في المنازل الريفية وتشير التقديرات إلى أن ملايين المنازل في المناطق الأقل نمواً بما في ذلك الصين وأجزاء من أفريقيا تستخدم الوقود الحيوي المنزلي كمصدر للطاقة المتجددة.[٢]
استخدامات الغاز الحيوي
يشير الغاز الحيوي إلى الغازات المشتقة من مكونات المواد العضوية مثل السماد وبقايا النباتات ويمكن استخدام هذه الغازات كوقود وأيضًا لإنتاج الكهرباء، وبما أن المكون الرئيس للغاز الحيوي هو الميثان وهذا الغاز الحيوي يمتلك طاقة كيميائية فبالتالي تأتي الكهرباء من الغاز الحيوي نتيجة لتحويل هذه الطاقة الكيميائية إلى طاقة ميكانيكية وأخيرًا إلى كهرباء، ويتم ذلك عن طريق استخدام محولات الطاقة مثل المولدات والتوربينات التي تحول الطاقة من شكل إلى آخر، ويمكن استخدام هذه الكهرباء بعد إنتاجها على الصعيدين المحلي والتجاري حيث يمكن توليدها على نطاق صغير وكبير.[٣]
المراجع
- ↑ "Biofuels, explained", www.nationalgeographic.com, Retrieved 14-08-2019. Edited.
- ^ أ ب "Biogas", www.britannica.com, Retrieved 14-08-2019. Edited.
- ↑ "How to Make Electricity With Biogas", www.sciencing.com, Retrieved 14-08-2019. Edited.
