الكتلة الحيوية هي وحدة من المواد العضوية تستخدم كطاقة. يمكن أن تأتي هذه المواد من الحيوانات أو النباتات ، بما في ذلك النفايات العضوية. طاقة الكتلة الحيوية أرخص من الطاقة التقليدية المنتجة من الوقود الأحفوري. بالإضافة إلى ذلك ، فهو مصدر طاقة متجددة أكثر أمانًا ونظافة من الوقود التقليدي لأنه يصدر غازات أقل ضارة بالبيئة بسبب طريقة احتراقه. ومع ذلك ، هناك اختلاف مزايا وعيوب طاقة الكتلة الحيوية كطاقة متجددة.
لهذا السبب ، سنخصص هذه المقالة لإخبارك بالمزايا والعيوب الرئيسية لطاقة الكتلة الحيوية.
طاقة الكتلة الحيوية
الكتلة الحيوية هي مصدر طاقة متجددة يستخدم المواد العضوية الحيوانية أو النباتية كطاقة ، وهي عملية طبيعية أو صناعية ، تتشكل في عملية بيولوجية أو ميكانيكية مضبوطة. من بين أنواع الكتلة الحيوية ، يمكننا أن نجد ثلاثة:
- الكتلة الحيوية الطبيعية: يحدث في النظم البيئية الطبيعية دون تدخل بشري.
- الكتلة الحيوية المتبقية: يشير إلى النفايات العضوية الناتجة عن أنشطة الناس ، مثل النفايات الصلبة الحضرية ، والغابات ، والنفايات الزراعية الخشبية والعشبية أو النفايات الصناعية والزراعية.
- إنتاج الكتلة الحيوية: الأراضي الزراعية المزروعة لأنواع معينة لغرض وحيد هو إنتاج الطاقة.
مزايا طاقة الكتلة الحيوية
- إنه مصدر للطاقة المتجددة لأن طاقتها تأتي من الشمس ومن دورة الحياة ، لذلك فهي لا تنضب عمليًا لأن النشاط النباتي والحيواني ينتج باستمرار الكتلة الحيوية.
- إنه أقل تلويثًا من حرق الوقود الأحفوري ، لذا فإن استخدامه يقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وله تأثير أقل على طبقة الأوزون.
- توجد الكتلة الحيوية في أي مكان على هذا الكوكب وهي أرخص.
- إنه يمثل فرصة جديدة للقطاع الزراعي حيث تحل محاصيل الطاقة محل تلك التي تم التخلي عنها أو التي لم تعد تستخدم في أنشطتها الأصلية ، وبالتالي منع تآكل التربة وتدهورها.
- هناك أنواع عديدة من الكتلة الحيوية.
- لا ينتج أي انبعاثات تقريبًا من الجسيمات الصلبة أو الملوثات مثل النيتروجين أو الكبريت.
- يساهم في النمو الاقتصادي للمناطق الريفية ، فضلاً عن خلق فرص عمل جديدة.
- في الواقع ، لتسخير هذه الطاقة المتجددة من الكتلة الحيوية من محاصيل الطاقة ، يجب أن يحدث الاحتراق ، مما يؤدي إلى انبعاث ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، والذي يمكن اعتباره عيبًا. في محاصيل الطاقة ، مع نمو النباتات ، فإنها تلتقط ثاني أكسيد الكربون ، وتعوض الانبعاثات الناتجة عن الاحتراق.
- يساهم استخدام النفايات من الأنشطة الأخرى ، ما نسميه الكتلة الحيوية المتبقية ، في إعادة التدوير وتقليل النفايات. في النهاية ، يتم التخلص من كل من المخلفات العضوية وغير العضوية ، والاستفادة منها في استخدام آخر.
- يقلل استخدام هذه الطاقة من الاعتماد على الوقود الأحفوري.
عيوب طاقة الكتلة الحيوية
بمجرد أن نفهم ما هي أهم المزايا البيئية والاجتماعية والاقتصادية للكتلة الحيوية ، سيوضح هذا القسم عيوب الكتلة الحيوية وبعض آثارها البيئية:
- وفي بعض الأحيان، تحتوي الكتلة الحيوية على رطوبة يجب تجفيفها قبل حرقها. في النهاية ، هذا يعني استهلاكًا أعلى للطاقة عند إضافة عملية.
- يتطلب توليد نفس الكمية من الطاقة وقودًا حيويًا أكثر من الوقود الأحفوري ، لذلك هناك حاجة إلى مساحة أكبر لتخزينه.
- إذا تم الحصول على الكتلة الحيوية من خلال إجراءات سيئة ، أي سوء المعاملة والإهمال ، هذا يمكن أن يؤدي إلى تدمير الموائل الطبيعية وإزالة الغابات.
- نحن نتعامل مع مورد ظهر مؤخرًا لا تستطيع التكنولوجيا المتقدمة استخدامه بكفاءة ، كما هو الحال مع الوقود السائل والصلب.
- تزداد تكلفة استخدام الكتلة الحيوية عندما يكون النقل والتخزين صعبًا.
- إذا نتج عن احتراق الكتلة الحيوية مواد سامة ، يجب أن يتم الاحتراق في درجات حرارة أعلى من 900 درجة مئوية.
- على الرغم من أن الكتلة الحيوية موجودة في كل مكان على الأرض ، فلا يوجد مكان مناسب لاستخدامها بسبب المساحة الكبيرة المطلوبة.
كيف يتم استخدامه؟
لكي تكون البقايا العضوية مصدرًا للطاقة ، يجب أن تمر عبر سلسلة من العمليات البيولوجية أو الحرارية أو الميكانيكية. عادة ما يتم استخدام موقد أو غلاية لتوليدها.
عندما يتم تحويل الكتلة الحيوية لإنتاج الكهرباء أو الوقود الحيوي أو التدفئة ، فإننا نسميها "الطاقة الحيوية". على سبيل المثال ، عند استخدام النفايات العضوية للتدفئة ، يتم استخدام الإيثانول الحيوي أو الديزل الحيوي في صناعة السيارات ، أو يتم استخدام البيوكيروسين في الطائرات ، أو يتم استخدام البخار أو الطاقة الحرارية في القطاع الصناعي ، أو يتم استخدام الوقود الحيوي في النقل.
يمكن استخدام الكتلة الحيوية من خلال العمليات التالية:
- احتراق تتم هذه العملية في محطات توليد الطاقة لتوليد الحرارة أو الكهرباء.
- الهضم. يتم تنفيذ هذه العملية بواسطة بكتيريا معينة لإنتاج الغاز.
- التخمير. خلال هذه العملية ، يتم تخمير بعض النفايات العضوية لإنتاج الوقود.
- يسخن أو ينكمش. تُستخدم هذه العمليات لتوليد الكهرباء أو المنتجات بتسلسلات مختلفة.
أنواع الكتلة الحيوية
مع الأخذ في الاعتبار المواد الخام المستخدمة في الإنتاج ، يمكن تحديد ثلاثة أنواع مختلفة من الكتلة الحيوية:
- الكتلة الحيوية المتبقية. يتم إنتاجه من خلال النفايات من بعض الأنشطة البشرية. بعض فوائده أنه يساعد في تقليل عدد مدافن النفايات ، ويقلل من احتمالية التلوث والحرائق ، وهو خيار اقتصادي.
- الفائض الزراعي. تستخدم الحبوب التي لا تستخدم في أغذية الحيوانات أو البشر كوقود حيوي أو لتوليد الكهرباء. بعض بقايا الطعام المستخدمة هي قشور اللوز أو عظام الحيوانات أو قصاصات مقلمة.
- يحدث في النظم البيئية الطبيعية دون تدخل بشري. يمكن استخدام مخلفات المزارع أو الفروع أو الصنوبريات أو الحطب أو الأخشاب الصلبة أو نفايات المناشر. من أجل عدم الإضرار بالبيئة ، لا ينبغي استخدامها على نطاق واسع.
- محاصيل الطاقة. تأتي الطاقة من المحاصيل المنتجة خصيصًا لها. تتميز هذه المحاصيل بمقاومتها وقدرتها على التكيف مع التضاريس الوعرة. في هذه المجموعة الذرة الرفيعة وقصب السكر والحبوب والبطاطا والسينارا وغيرها.
آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد حول مزايا وعيوب طاقة الكتلة الحيوية.