نُبرز في هذا المقال أحد فروع الطاقة المتجددة، حيث نتناول استخدامات الطاقة الحيوية عبر العصور، والتي اكتشفت عند حرق الوقود البيولوجي لأول مرة. يأتي اسمها من الكتلة الحيوية المستمدة من المواد العضوية.
تشتمل المواد التي تُستخدم في إنتاج الوقود الحيوي على بقايا المحاصيل والنباتات والحيوانات. من بين المحاصيل التي تسهم بشكل كبير في استخلاص الوقود الحيوي، نجد الذرة وقصب السكر وفول الصويا.
استخدامات الطاقة الحيوية عبر العصور
تُعد الطاقة الحيوية من أبرز مصادر الطاقة المتجددة عالميًا، حيث أثرت بشكل كبير على التحولات الاقتصادية والاجتماعية عبر الزمن. نستعرض في النقاط التالية استخداماتها القديمة والحديثة:
- التدفئة والكهرباء: تساهم الطاقة الحيوية في تقليل انبعاثات الكربون في البيئة، مما يساعد على التخفيف من ظاهرة الاحتباس الحراري.
- تعتبر هذه الطاقة صديقة للبيئة ولها تأثيرات إيجابية على صحة الكائنات الحية، ومع ذلك، قد تؤدي الزيادة في استخدامها إلى تأثيرات سلبية طفيفة.
- قد تؤثر الزيادة في استخدامها على تلوث التربة والهواء نتيجة للمكونات الكيميائية والفيزيائية المنبعثة منها.
- الطهي: تُستخدم أيضًا في تسخين الجليد وتجفيف الخضروات والفواكه، فضلاً عن بسترة الحليب، مما يقلل من الاعتماد على المصادر غير المتجددة.
- وقود النقل: تساهم في إنتاج الوقود الخاص بوسائل النقل، مما يقلل من الاعتماد على مشتقات البترول، ويؤدي إلى انخفاض انبعاث الغازات الضارة.
- السيارات الكهربائية: تُستخدم الطاقة الحيوية لإنتاج السيارات، حيث تعتبر مادة الإيثانول ضرورية لهذا الغرض.
- تُستخرج هذه المادة من بقايا زيت النخيل أو بيليه الخشب أو عظام الزيتون أو الذرة.
- الصناعة: تُعتبر الطاقة الحيوية خيارًا متجددًا لتصنيع البلاستيك والأسمدة الطبيعية والمواد الكيميائية، كبديل للموارد غير المتجددة مثل الغاز.
حالة الطاقة الحيوية اليوم
تستخرج الطاقة الحيوية اليوم من أنواع وأشكال متعددة من المواد العضوية، ويلاحظ تزايد استخدامها بشكل ملحوظ:
- تُعتبر الدول الأوروبية الطاقة الحيوية مصدرًا متجددًا، حيث تشكل نحو ثلثي الطاقة المتجددة في هذه الدول، وتمثل حوالي 15% من الاستهلاك الكلي للطاقة في الاتحاد الأوروبي.
- تعتبر الغابات المصدر الأكثر شيوعًا للحصول على الطاقة الحيوية، حيث يتم جمع فروع وجذوع الأشجار من الحصاد، بالإضافة إلى النفايات الخشب.
- تشير الدراسات إلى أن أكثر من نصف الطاقة المتجددة المستخرجة في أوروبا تأتي من الأخشاب.
فوائد الطاقة الحيوية
تُعتبر الطاقة الحيوية متاحة في الطبيعة ومتجددة، مما يسمح باستغلالها لضمان مستقبل مستدام ونمو اقتصادي مستند. من فوائد الطاقة الحيوية:
- توفير مصادر طاقة نظيفة تتوفر محليًا، مما يقلل من الاعتماد على استيراد الموارد.
- تخفيف اعتماد الولايات المتحدة على النفط المستورد، وبالتالي تقليل تكاليف الاستيراد.
- توفير المزيد من الفرص الوظيفية للشباب والمهندسين، مما يسهم في تقليل معدلات البطالة.
- تحفيز الاقتصاد في المناطق الريفية.
سلبيات الطاقة الحيوية
رغم تعدد استخدامات الطاقة الحيوية، إلا أنها تحمل أيضًا بعض العيوب والسلبيات، أبرزها:
- تلوث الهواء: أظهرت الأبحاث منظمات عالمية أن الوقود الحيوي يمكن أن يلوث الهواء ويطلق الكربون عندما يتم حرق الأخشاب أو النباتات المستخرجة.
- تهديد الثروة الزراعية والحيوانية: بالرغم من كونها طاقة قابلة للتجديد، إلا أنها تتطلب الحفاظ المستمر عليها.
- نتيجة لاستخراجها من عدة محاصيل، قد تؤدي إلى إزالة الأشجار وبالتالي التأثير سلبًا على الغابات.
- زيادة التكلفة: مقارنةً مع مصادر الطاقة الأخرى، يحتاج استدامة الطاقة الحيوية إلى تكاليف باهظة تشمل الحماية، إعادة الزراعة، ومصاريف التشغيل.
- استهلاك الماء: تتطلب الطاقة الحيوية كميات كبيرة من المياه في عملية الإنتاج، مما يؤدي إلى تقليل الماء المتاح للاستخدام البشري وحياة الحيوانات.
التحولات في الطاقة الحيوية: مؤيدون ومعارضون
تختلف الآراء حول استخدام الطاقة الحيوية كبديل للنفط ومشتقاته:
- المؤيدون: الديزل والإيثانول يعدان من أنواع الوقود الحيوي المستخرجة من المحاصيل، مما يدعم الإنتاج المحلي ويقلل من الاعتماد على الخارج.
- إن الانبعاثات الناتجة عن هذه الأنواع أقل مقارنة بالمصادر التقليدية، مما يساعد في الحد من مشكلات تلوث الهواء.
- المعارضون: يرون أن استبدال الوقود التقليدي بالطاقة الحيوية أمر صعب. فهل يمكن أن يجد السائقون وقودًا في كل مكان؟
- هل تتوفر المحاصيل الكافية لتلبية احتياجات البشر من الوقود؟ وهل هناك ما يكفي من المساحات الخضراء للزراعة؟
- حسب رأي الاستشاري ماثيو، فإن استبدال 5% من الوقود التقليدي بالوقود الحيوي يعني استهلاك 60% من محاصيل فول الصويا المتاحة، مما يؤثر سلبًا على الغذاء.
الآفاق المستقبلية للطاقة الحيوية
يعتقد العلماء أن الطاقة الحيوية تشكل بداية جديدة لدول العالم للحد من الفجوة في مصادر الطاقة، ولتوفير بديل للدول التي تعاني من نقص في النفط، وذلك للأسباب التالية:
- تمثل الطاقة الحيوية بديلاً للنفط، كونها مصادر مستدامة وتوفر حلاً لمتطلبات الطاقة العالمية، حيث تساهم حاليًا بأكثر من 10% من الاحتياجات الأولية.
- تعتبر الخيارات الأكثر فعالية لتقليل انبعاث المواد الملوثة للهواء مقارنةً بالخيار التقليدي.
- توجهت عدة دول نحو استهلاك الطاقة الحيوية بدلاً من الوقود الأحفوري، كما هو الحال في البرازيل، حيث يتم استخراج الطاقة من قصب السكر.
- استغلت أيضًا مادة الإيثانول من خلال خلطها مع وقود السيارات، مما ساعد في تقليل استهلاك الوقود التقليدي بنسبة 50%.