وقود الديزل الحيوي

وقود الديزل الحيوي

هي الوقت البديلة النظيفة المنجة محليا والتى تعد من الموارد المتجددة وهذه الوقود عبارة عن خليط من استرات ألكيل الدهنية حمض مصنوعة من الزيوت النباتية،و الدهون الحيوانية أو الشحوم المعاد تدويرهاحيثما كان ذلك متاحا، وقود الديزل الحيوي يمكن استخدامها في ضغط الاشتعال (الديزل) محركات في شكله النقي مع تعديلات ضئيلة أو معدومة. وقود الديزل الحيوي هو سهلة الاستخدام، والقابلة للتحلل غير سام، وخالية أساسا من الكبريت والعطريات. عادة ما يتم استخدامه كمادة مضافة الديزل النفطية للحد من مستويات الجسيمات وأول أكسيد الكربون والهيدروكربونات والمواد السامة من السيارات العاملة على المازوت. عندما تستخدم كمادة مضافة، وقود الديزل الناتجة يمكن أن يسمى ب5، ب10 أو ب20،وهو ما يمثل نسبة وقود الديزل الحيوي الذي يتم مزجه مع الديزل النفطي.

ويتم إنتاج وقود الديزل الحيوي من خلال عملية تجمع بين الزيوت المشتقة عضويا مع الكحول (الإيثانول أو الميثانول) في وجود عامل حفاز لتشكيل إيثيل استر الميثيل أو. يمكن مزجه إيثيل الميثيل أو استرات الكتلة الحيوية المشتقة مع وقود الديزل التقليدية أو استخدامها كوقود أنيق (100٪ وقود الديزل الحيوي). وقود الديزل الحيوي يمكن أن تكون مصنوعة من أي زيت نباتي، والدهون الحيوانية والزيوت النباتية النفايات، أو زيوت الطحالب. هناك ثلاث طرق أساسية لإنتاج وقود الديزل الحيوي من الزيوت والدهون:

قاعدة المحفزة عبر الأسترة للنفط

حمض المباشر المحفزة عبر الأسترة للنفط

تحويل النفط إلى الأحماض الدهنية وبعد ذلك إلى وقود الديزل الحيوي.

وهناك مجموعة متنوعة من الزيوت التي تستخدم لانتاج وقود الديزل الحيوي، وأكثرها شيوعا هي فول الصويا وبذور اللفت، وزيت النخيل والتي تشكل الغالبية العظمى من إنتاج وقود الديزل الحيوي في جميع أنحاء العالم. المواد الأولية الأخرى يمكن أن تأتي من النفط النفايات النباتية، والجاتروفا، والخردل، والكتان وعباد الشمس، وزيت النخيل أو القنب. الدهون الحيوانية بما في ذلك الشحم، شحم الخنزير، والشحوم الصفراء والدهون والدجاج وزيت السمك من المنتجات يمكن أن تسهم نسبة صغيرة لإنتاج الديزل الحيوي في المستقبل، لكنها محدودة في العرض وغير فعالة لتربية الحيوانات من أجل الدهون. الجاتروفا هو صغير من الآفات ومقاومة للجفاف شجيرة التي هي قادرة على أن تزرع في الهامشية / الأراضي المتدهورة وتنتج البذور التي تدر عدة مرات المزيد من النفط للدونم الواحد من فول الصويا.

وهناك مجموعة متنوعة من الزيوت التي تستخدم لانتاج وقود الديزل الحيوي، وأكثرها شيوعا هي فول الصويا وبذور اللفت، وزيت النخيل والتي تشكل الغالبية العظمى من إنتاج وقود الديزل الحيوي في جميع أنحاء العالم. المواد الأولية الأخرى يمكن أن تأتي من النفط النفايات النباتية، والجاتروفا، والخردل، والكتان وعباد الشمس، وزيت النخيل أو القنب. الدهون الحيوانية بما في ذلك الشحمر، والشحوم الصفراء والدهون والدجاج وزيت السمك من المنتجات يمكن أن تسهم نسبة صغيرة لإنتاج الديزل الحيوي في المستقبل، لكنها محدودة في العرض وغير فعالة لتربية الحيوانات من أجل الدهون. الجاتروفا هو صغير من الآفات ومقاومة للجفاف شجيرة التي هي قادرة على أن تزرع في الهامشية / الأراضي المتدهورة وتنتج البذور التي تدر عدة مرات المزيد من النفط للدونم الواحد من فول الصويا.

بين المواد الأولية البديلة، يحمل الطحالب إمكانات هائلة لتوفير المواد غير الغذائية، وارتفاع العائد المرتفع وغير الصالحة للزراعة المصدر استخدام الأراضي وقود الديزل الحيوي والإيثانول والهيدروجين وقود. الطحالب قد تشد الانتباه لأن الوقود الحيوي على أساس فدان بواسطة فدان، الطحالب يمكن أن تنتج 100-300 مرة من العائد النفطي من فول الصويا على الأراضي الهامشية ومع المياه المالحة. الطحالب هو الكائن الحي photosynthesizing الأسرع نموا، وقادر على استكمال دورة النمو بأكمله كل بضعة أيام.

ترجمة

سجى البغدادي –طالبة بكالوريس ادارة مياه وبيئة في الجامعة الهاشمية ومنسقة كليةالموارد الطبيعة ناشطة ومتتطوعة مع عدة مبادرات و مهتم في مجال البيئة والمياه و التغير المناخ

الطحالب – معمل وقود حيوي

وقود الديزل الحيوي Algae-arab

اتجهت أبحاث الخبراء والمتخصصين فى الفترة الأخيرة إلى التركيز علي إنتاج الوقود الحيوى من الطحالب الخضراء، خاصة بعد إقرار بدء مرحلة نضوب النفط فى فترة زمنية قريبة، وأنه سينضب أكثر من 95% من مصادر البترول الموجودة على سطح الأرض. وايضا مشكله الغذاء المحتمل حدوثها في حاله استخدام المنتجات الزراعيه او مخلفاتها في الوقود الحيوي لانتاج منتجات الوقود مثل وقود الديزل الحيوي, الايثانول, الجازولين الحيوي و غيرهم من منتجات الوقود الحيوي.

وقد اشارت االعديد من الدراسات الحديثه الي ان الطحالب الخضراء كمصدر للوقود تندرج تحت لواء مصادر الطاقه المتجددة وخاصا بعد التزايد المستمر في سعر الوقود الاحفوري. فهي تنمو بسرعة ولها أثر محدود على البيئة ولا تؤثر علي الاحتياج العالمي للغذاء مثل القمح والذرة والسكر.

ما هي الطحالب؟

الطحالب هي كائنات دقيقة وحيدة الخلية ولها قدرة علي التمثيل الضوئي. تتميز بمعدل نمو سريع. تعتبرمن اقدم انواع الحياه علي وجه الارض. حيث يعتقد ان الوقود الاحفوري تكون من الطحالب في العصر القديم. وتتتم عملية البناء الضوئي في ظل استخدام الكربون والمياه في وجود اشعه الشمس و نسب بسيطة من الفوسفات والنترات والتي ممكن الحصول عليها من مياه الصرف. وفي ظل وجود الظروف الجيدة للنمو , تضاعف الطحالب نموها خلال 24ساعة. باضافة الى ذلك, الطحالب تحتوى على محتوى زيت يزداد عن 50% من محتواها الكتلي في بعض انواع الطحالب لذا تم استغلال هذه النسبة لانتاج الوقود. وتنتج سلالات متنوعه تترواح في تركيبها باشكال تتشابهه كميائيا لسلسله الهيدروكربونات البترولية.

مميزات الطحالب

بخلاف ان الطحالب تنتج الدهون, تقوم ايضا بانتاج البروتين ومركبات الكربون والسكريات. وبعض سلالات الطحالب تقوم بتكسير مركبات السكريات لانتاج الكحول في ظل توافر الظروف المناسبة للتفاعل.

والكتله الحيوية للطحالب يمكنها التشكل لانواع مختلفة من المواد الكميائية والبوليمرات, (السكريات، والإنزيمات، أصباغ ومعادن). او الوقود الحيوي (مثل وقود الديزل الحيوي, مواد قلويه, كحول). غذاء وعلف ( مثل الاحماض الدهنية غير المشبعه, فيتامينات وغيرها) و ايضا المركبات النشطة بيولوجيا (مثل المضادات الحيويه, مضادات الاكسدة والتمثيل الغذائي) من خلال تقنيات المعالجة والمحفزات المجهرية والتحلل الحراري.

كما أن الوقود الحيوي المشتق من الطحالب لا يشارك الإيثانول في بعض الصفات غير المرغوب فيها، حيث إنه يمكن تحويل الطحالب إلى شكل مصنع من أشكال وقود البنزين، الديزل أو وقود الطائرات، أو إلى مادة خام مثل النفط يمكن معالجتها في المصافي التقليدية. لكن إنتاج الوقود الحيوي من الطحالب يجابه في الوقت الحاضر تحديا كبيرا جدا يتمثل في ارتفاع تكاليف الإنتاج بصورة كبيرة.

من اهم ما يميز استخدام الطحالب كبديل للوقود انها لا تحتاج الي اراضي صالحة للزراعه فمن الممكن زراعتها في الصحاري, كما انها لا تتطلب مياه عذبة وقيمتها الغذائية عالية. هناك الكثير من الابحاث المركزة علي الطحالب الخضراء في جميع انحاء العالم, وبالاخص في امريكا الشمالية واروبا مع عدد كبير من الشركات التي خصصت مبالغ مالية كبير لتطوير الابحاث المنعقدة علي الطحالب الخضراء كمصدر بديل للوقود الاحفوري.

وفى إنتاج الوقود السائل من الطحالب يتم بطريقة كيميائية بسيطة؛ إذ يجرى تحويل الزيوت المستخلصة إلى ديزل حيوى، وإن هناك نوعين من الطحالب يستخدمان فى هذه العملية: الأعشاب البحرية التى يوجد بها كمية كبيرة من الزيت يتم درسها ثم استخلاص الزيوت منها لتحويلها إلى وقود، والثانى الطحالب الدقيقة التى تُزرع داخل المعمل؛ حيث تُعرف نسبة الزيت الموجودة داخل الخلية ثم يبدأ التغيير فى الوسط الغذائى لها، وكلما كانت نسبة الدهون أعلى كان أفضل.

وتشير معظم الدراسات العلمية الي امكانية انتاج الزيوت من حوالي 25-50 طن للهكتار الواحد سنويا من الطحالب الخضراء. وتحتوي الطحالب الدقيقة, من بين بعض المركبات البيوكيميائية الاخري علي الدهون المحايدة( ثلاثي, ثنائي, احادي الجلسريد احماض دهنية حره), والدهون القطبية (الدهون السكرية, الدهون الفوسفاتية) و استرات الشمع.

يختلف المحتوي الدهني للطحالب المجهريه 1-90% من الوزن الجاف ويوقف علي نوع وسلاله الطحالب وظروف الانتاج. أن عملية إنتاج الوقود من الطحالب تمر بعدة مراحل؛ ففى البداية لا بد من تأكد جودة الزيت الموجود داخل الخلايا ثم استخلاصه، وفى النهاية، وبمعادلة كيميائية، يتم تحويل الزيوت إلى بيوديزل.

واستخدام الطحالب كسماد اثبت كفاءة عالية للانتاج,فأى محصول زراعى يحتاج إلى عناصر غذائية معينة، كوحدات البوتاسيوم والأوكسجين ووحدات الفوسفور، ومن ثم فهى تحتاج إلى أى مركب يحتوى على هذه العناصر والطحالب غنية بها.

مرحلة الانتاج والتكرير

من اجل تطوير مستدام والحصول علي المردود الاقتصادي المطلوب من استخدام الطحالب, فان استخدام الكتله الحيوية( بروتين, دهون وكربوهيدات) لابد ان يتم الانتفاع بها. ومن هنا يتضح اهمية التكرير للطحالب المجهرية ليتم فصل و تحديد الكتله الحيوية المطلوب الحصول عليها. ان مصطلح التكرير يوصف تحليل وتجزئة العديد من السلاسل الكميائية بواسطة التكامل بين العمليات الحيوية في ضوء الاستدامة وخفض التكلفة مع التركيز علي الكفاءة البيئة.

عند تطبيق التكرير البيولوجي للطحالب, فان الدهون تنقسم الي نوعين: دهون صالحة للوقود الحيوي ودهون صالحة كمادة اوليه للمنتجات الكميائية في الصناعة و الاحماض الدهنية الضرورية لذلك. البروتين والكربوهيدرات الناتجة تكون صالحة للغذاء والاعلاف وبعض المنتجات الكميائية. اما بالنسبة للاكسجين الناتج فيتم تجميعه وحفظه في الحاويات المخصصه لذلك.

الانتاج التجاري للطحالب الخضراء قائم علي استخدم تقنيات مختلفة للانتاج: استخدام الانابيب الشفافة او حاويات تسمي المفاعلات الحيوية او النظام المفتوح (مثل استخدام المجاري المائية) والاخيره تختص للانتاج الصناعي الكبير. وفي الاونة الاخيرة اصبح متبع النظام الجامع ما بين النظمين المغلق في المرحلة الاولي ثم النظام المفتوح لاحقا به.

وتعد مزارع انتاج الطحالب ذات منافع متعددة وتشمل:

استخدام المخلفات الصناعية كمدخلات انتاج ( مخلفات الحرق مثل ثاني اكسيد الكربون, مخلفات المياه الصناعية وايضا مخلفات محطات التحلية).

تنوع المخرجات الناتجة. ف.هناك مخرجات لانتاج طاقة حرارية ( ديزل حيوي, ميثان, ايثانول و هيدروجين). منتجات غير حرارية ( غذاء, اسمدة, اعلاف حيوانية وغيرها من المواد الكميائية).

ليس لها اي تاثير علي انتاج الغذاء ( فهي لا تستخدم اراضي زراعية ولا مياه نفية).

انتاج مواد دهنية تفوق الانتاج من المحاصيل الزراعية.

بعد مرحلة استخلاص الزيوت من الطحالب ، يمكن الاستفادة منها كاعلاف غنية بالبروتين وصالحة للاستخدام فى تغذية الحيوان والدواجن والأسماك. كما انها تدخل في صناعه الايثانول والميثان والسماد العضوي, وذلك نظرا لارتفاع نسبة الامينات الموجبة الي الفوسفات السالبة N:P ratio)), و حرق المتبقيات الناتجة تستخدم لتوليد الطاقه ( حرارية و كهربية).

ويتم انتاج الطحالب الخضراء حاليا كبديل للوقود علي نطاق واسع من اجل خفض تكاليف الانتاج. ايضا انتاج الغذاء الكميائي والوقود من الطحالب سوف يخضع للكثير من التحسينات والتطورات اللازمة حتي تصبح ذات مردود اقتصادي وبيئي مناسب.

ترجمه:

هبة احمد مسلم- دكتور الهندسة البيئية. باحث في الشئون البيئية. معهد الدراسات والبحوث البيئية- جامعه عين شمس.

مدرس بالاكاديمية العربية للعلوم والتكنولوجيا والنقل البحري- مصر.

التحكم في البيئة والطاقه داخل المباني.

هندسة الميكانيكة- وكيل محرك دويتس الالماني بمصر.

للتواصل عبر hebamosalam2000@gmail.com

الطاقة المتجددة….مستقبل الكامن في السهل الممتنع

لقد دلت المؤشرات على أن متوسط استهلاك الفرد للطاقة في المملكة العربية السعودية بلغ ضعف متوسط الإستهلاك العالمي بحسب الاحصاءات,و تعد بذلك من أعلى المستويات في العالم. مع العلم أن نسبة استهلاك أجهزة التكييف للطاقة الكهربائية تمثل أكثر من 70 بالمائة و ترتفع هذ النسبة في فصل الصيف لتصل إلى 100 بالمائة مما يشكل إختلالآ في عمل المنظومات الكهربائية.
فلذلك تعمل المملكة العربية السعودية الآن على تبني مصادر متنوعة للطاقة المتجددة و استكشاف الطرق الرامية إلى تحسين أداء الطاقة البترولية والحد من أثآرها على البيئة ويمكنها في نهاية المطاف أن تحقق الاستدامة من خلال تنويع مصادر هذه الطاقة. فالإعتماد على مصادر الطاقة المتجددة مهم جداً ، مثل الطاقة الشمسية الكثيفة بالإضافة إلى طاقة الرياح والطاقة الجوف أرضية وتنضم الطاقة الذرية إلى كل ذلك.
الطاقة الشمسية
علميآ تقع المملكة بمحاذاة الحزام الشمسي و هو عبارة عن نطاق قريب جدآ من المنطقة الإستوائية, حيث تبلغ سقوط أشعة الشمس أقصاها. فبذلك يعتبر موقعها مثالي جدآ للإستثمار في الطاقة الشمسية,ناهيك عن المساحات الواسعة و القادرة على استيعاب المعدات الهائلة لتوليد الطاقة. و تستقبل السعودية من الطاقة الشمسية ما يعادل 7 كيلوواط في الساعة لكل متر مربع في ساعات النهار, مما يؤهلها لتكون الدولة الأمثل للإستفادة منها و لإبتكار حلول تكنولوجية في المستقبل.
طاقة الرياح
تمثل طاقة الرياح اليوم أهمية متزايدة في جميع أنحاء العالم , و تتمتع المملكة بمؤهلات جيدة للإستفادة من هذه الطاقة. حيث قدر توفرالرياح القوية من 4 إلى 5 ساعات يوميآ, و يعد هذا المعدل الأعلى في الشرق الأوسط. و من الجدير بالذكر الخطط الطامحة من قبل المملكة في الإستفادة من هذه الطاقة لإنتاج 9 جيجاواط خلال السنوات العشرون القادمة.
الطاقة الذرية
توجهت المملكة حاليآ نحو إنتاج الطاقة الذرية. و يعتبر تأسيس مدينة الملك عبدالله للطاقة الذرية و المتجددة أكبر دليل على ذلك. فإن تنفيذ مشاريع لتوليد الطاقة الكهربائية و إنتاج مياه محلاة تعتبر من أكبر أهدافها. و لكن كشفت بعض الأراء بأن محطات توليد هذه الطاقة لن تستطيع العمل بكفاءة و الإنتاج إلا بعد مضي عشر سنوات.
فهل ستتمكن المملكة من التحول والإعتماد على مزيج متوازن ومستدام من مصادر الطاقة ليس لأسباب بيئية وحسب ولكن لأهمية مصادر الطاقة هذه و التي من شأنها المساعدة في بناء قطاع إقتصادي متنوع، يوفر المزيد من فرص الأعمال والوظائف، الأمر الذي سيرفع من مستوى حياة المواطنين وينقل المملكة لتصبح إحدى الدول الرائدة في مجال الطاقة البديلة على مستوى العالم.
رفع أسعار النفط المحلي
لتحقيق هذا الأمل الوردي, هناك المزيد من الخطوات العملية يجب أن تطبق في مجال التشجيع على الاستثمار في الطاقة النظيفة. فهل من الممكن رفع أسعار النفط المحلي؟ و ما أثره ذلك اقتصاديآ و اجتماعيآ؟ أليس من الأهم التركيز على دفع عجلة البناء والإقتصاد ومن ثم العمل على الخطط البديلة للطاقة كناتج للتقدم الحضاري؟
المجهودات الحكومية لتقليل الاستهلاك الداخلي المسرف للطاقة دائماُ ماتقابل بمعوقات مرتبطة بقلة أسعار الوقود.بالطبع يساعد خفض أسعار النفط سواء كان وقود للمركبات أو الكهرباء في التخفيف من الفقر وتحفيز التنمية في الاقتصاد غير النفطي ولكن من الممكن أن الآثار السلبية تطغى على الإيجابية, حيث أنها قد ترسخ عدم الكفاءة في الإستهلاك خصوصاُ مع الآراء المتصاعدة والمنبئة بنضوب مصادر البترول قريباً. رفع الدعم الحكومي للطاقة المستهلكة داخليا من شأنه تشجيع استخدام البدائل الصديقة للبيئة وبقدر مايعتقد الكثير أن ذلك من السهل حدوثه فإن التحول للطاقة النظيفة يلزمه الكثير من العمل على المستوى الفردي والمؤسسي مما يجعل الطاقة البديلة السهل الممتنع.

تعلم كيف تصنع الديزل Biodiesel من الزيوت النباتية المستعملة وتوفر الكثير

البيوديزل الطبيعي 100% بديل الديزل

أحببت أن أطل عليكم بواضيع علمية لكي أنوع من باقة مواضيع المنتدى والمتعلقة بالسيارات والمحركات ولقد قمت ببحث علمي كي أجد طريقة صنع الديزل من زيوت النباتات والحيوانات بجميع أنواعها الجديدة والمستعملة وهذه بذاتها تغنينا عن الديزل المستخرج من البترول في المستقبل وهي طاقة متجددة ورخيصة الثمن والتكلفة ولقد بدأت البرازيل بعمل مشروع ضخم لمصانع تنتج هذا الديزل الحيوي Biodiesel لكي تقلص استيرادها لوقود الديزل وتنمي اقتصادها وتخفض أسعار المواصلات. والبيوديزل Biodiesel يمكن أن يستهلك لتسيير المواصلات وتسيير المصانع وكافة قطاعات الاقتصاد والزراعة والصناعة.

الديزل الحيوي البايوديزل Biodiesel ما هو؟

هو مركب مستخرج من زيوت النباتية أو حيوانية أو كليهما ويشبه صفات الديزل-البترولي. بماذا يختلف عن الديزل-البترولي؟

الديزل الحيوي Biodiesel هو ديزل 100% غير سام. وبمقارنة بين الديزل الحيوي وبين الديزل-البترولي، نرى خصائص انبعاث الديزل الحيوي كالتالي:

100 % انخفاض في انبعاثات ثاني اكسيد الكربون

100 % ليس هناك انبعاثات لثانى اكسيد الكبريت

10-50 % انخفاض في انبعاثات اول اكسيد الكربون (حسب وضع المحرك) وعدم انبعاث جميع الهيدروكربونات العطريه متعددة الحلقات والتي هي تنتج عند احتراق الديزل-البترولي ، وخاصة الحد من السرطان الذي يسببه احتراق الديزل-البترولي في معظم الاحيان بالنسب التالية : بشينانثرين بنسبة 97 % ، بينكوفلوروانثين بنسبة 56 % ، بنز-بيرين بنسبة 71 % ، الالدهيدات والمركبات العطريه بنسبة 13 % .

وقد تبين من خلال الدراسات أن كل 1 طن من الديزل-البترولي يطلق 3 طن من انبعاثات ثاني أكسيد الكربيون، بينما يطلق الديزل الحيوي فقط كمية قليلة من ثاني اكسيد الكربون الازم لعملية التمثيل الضوئي والازمة لحياة النباتات.

هل يعمل وقود الديزل الحيوي على جميع محركات الديزل أو هناك محركات خاصة؟

الديزل الحيوي يعمل 100% على جميع أنواع محركات الديزل بدون استثناء.

هل هناك احتمال من تعطل المحرك وتوقفه عن العمل اذا أدير بالديزل الحيوي؟ هل هو آمن على جميع محركات الديزل؟

إتضح من خلال دراسة قامة بها شركات في كندا والبرازيل أنه ليس هناك اي خطر على جميع محركات الديزل المدارة بالديزل الحيوي واتضح أن الديزل الحيوي يزيد من عمر محركات الديزل بشكل كبير، حيث أن الديزل الحيوي لا يتكون من مواد كبريتيه وأخرى ساميّة ويحترق بشكل أفضل ولا يترك اي ترسبات ويعمل على تزيت المحرك أيضا حيث سيعمل المحرك بشكل أفضل من ذي قبل. وسوف تلاحظ أنه ليس هناك اية انبعاثات كريهة تخرج من الشكمان (عادم السيارة).

كيف يحضر البيوديزل Biodiesel وهل يتطلب أية تجهيزات؟

تحضير البيوديزل هو 100% سهل ويستطيع أي شخص من تحضيره في منزله ولا يحتاج أية أغراض خاصة ليشتريها فقط يتبع بضعة خطوات ويحصل على البيوديزل.

ماهي المادة الأساسية التي يتكون منها البيوديزل؟

زيوت النباتية الجديدة أو المستهلكة كذلك الحيوانية أو كليهما.

الأن سوف أشرح لكم طريقة عمله وقد رسمت نموذجا للتوضيح ولعمل كميات كبيرة من البيوديزل، ولقد عملت هذا الموضوع خصيصا لمنتدى السيارات http://www.assayyarat.com/forums

واليكم الشرح.

نبدأ بسم الله الرحمن الرحيم

ملخص مفيد: تتكون الزيوت النباتية والحيوانية من أحماض دهنية يجب التخلص منها لكي نحصل على الديزل الحيوي (البيوديزل)، ولكي يتم فصل الديزل الحيوي عن هذه الأحماض الدهنية يجب تحويلها الى جلسرين (ولربما سمع البعض عن الجلسرين وهو عبارة عن صابون يصنع من الدهن والصودا الكاوية) حيث ان الجلسرين يترسب مخلفا الديزل الحيوي.

المواد الازمة لتحضير البيوديزل:

1- أية زيوت كانت نباتية أو حيوانية أو كلاهما جديدة أو مستعمله.

2- الصودا الكاوية: وهي تأتي على شكل مسحوق أبيض صلب.

3- كحول الميثانول: وهو عبارة عن وقود الميثانول، وهو يستخدم كوقود لإشعال الفحم للمشويات وقد تجده يباع في المحلات الكبيرة. ويجب أن يكون بتركيز 99% على الأقل.

4- كحول إيزوبروبيل: Isopropyl alcohol وهي كحول تستخدم للتطهير من الجراثيم وممكن أن تجدها في الصيدليات لكن بتركيز 70% وممكن أن تجدوه بأعلى تركيز ممكن له حيث من المستحسن.

الأدوات الازمة لتحضير البيوديزل:

من خلال الرسم سيتبين لكم طريقة التحضير المفصلة لعملية تحضير البيوديزل ويمكنكم أن تستغنوا عن جميع الادوات التي في الرسم وتستعملوا ادوات تستطيعون أن تجدوها في مطبخكم (لا تستعملوا هذه الاواني في ما بعد للأكل)، و الرسم يبين لكم جهاز لتحضير البيوديزل بكميات كبيرة حيث سيدوم لكم مدة طويلة.

تحتاجون لصنع التصميم:

- 4 خزانات بأحجام مختلفة شفافة وتستحمل درجات الحرارة حتى الـ 130 درجة مئوية ، كما مبين بالرسم.

- أنابيب لمرور السوائل الازمة لتحضير الديزل ويجب ان تستحمل درجات عالية من الحرارة اذ قد تصل الحرارة الى 130 درجو مئوية.

- محركان للضخ.

خطوات ومدة التحضير والتي سوف أشرحها لكم مع الرسم في ما بعد: (لقد وضعت هذا الرسم بناء على 25 لتر من الزيت حيث ستختلف المدة اذا كان اقل أو أكثر)

1- المرحلة الأولى : تنقية الزيت 10 - 20 دقيقة حسب كمية الزيت المرادة تنقيتها.

2- المرحلة الثانية : مرحلة التسخين 20 - 30 دقيقة حسب كمية الزيت المرادة تسخينها للبلوغ للدرجة المعينة.

3- المرحلة الثالثة: عملية الخلط 15 دقيقة لخلط الزيت مع ميثوكسايد الصوديوم وهو وقت ثابت .

4- المرحلة الرابعة: مرحلة الانفصال 8 - 12 ساعة وهي مرحلة انفصال البيوديزل عن الجلسرين وليس هناك وقت محدد بعد ذلك وتستطيع ان تتركه لمدة أطول متى شئت.

5- المرحلة الخامسة: الغسيل وهي 4 خطوات: -الخطوة الأولى خلط الماء الساخن مع البيوديزل 15 دقيقة وهو وقت ثابت -الخطوة الثانية ترك المحلول حتى ينفصل البيوديزل عن الماء 2 - 3 ساعات وليس هناك وقت محدد بعد ذلك وتستطيع ان تتركه لمدة أطول متى شئت -الخطوة الثالثة نفس خطاوت الخطوة الأولى بنفس التوقيت -الخطوة الرابعة نفس خطوات الخطوة الثانية.

6- المرحلة السادسة: تسخين الديزل 10 - 20 دقيقة حيث يبدأ التوقيت عند بلوغ 113 -120 درجة مئوية وهو وقت ثابت.

سيكون معدل ساعات العمل من 11 ساعة الى 20 ساعة، ولكن تستطيع أن تأجل بعض الخطوات الى وقت آخر فهذا لا يؤثر على العملية.

شرح المراحل مع الرسم:

قبل كل شيء يجب عليك أن تعمل في مكان مهوءٍ بشكل صحيح وجافٍ قدر الامكان ومن المستحسن خارج المنزل، ويجب عليك لبس القفازات دائماً، انتبه لخطواتك قد تتزحلق اذا ما كانت هناك كمية من الزيت على الارض تحت قدميك حاول ان تكون حريصا قدر المستطاع واذا استطعت ان تلبس حذاء مانعاً للتزحلق فهذا ممتاز.

1- المرحلة الأولى : يضاف الزيت كما هو مبين بالرسم الى الخزان رقم 1 عبر المرشح الذي يتكون من طبقتان الاولى من الشبك ضيق جدا والثانية من قطعة قماشة قطنية رقيقة وليست كثيفة. وقد تستغرق هذه العملية 10 الى 20 دقيقة حسب كمية ونوعية الزيت فاذا كان نباتي وجديد سوف يترشح بسرعة كبيرة لكن اذا كان حيواني أو نباتي مستعملين سوف يأخذون وقتا اطول لانهم سوف يحتوون على بقايا طعام، وعندما تنتهي من صب الزيت عبر المرشح في الخزان، انتقل الى المرحلة الثانية متبعا خطوات الرسم.

ملاحظة: أرى ان أنسب وقت للعمل يوم الخميس مساءً الساعة السابعة أو الثامنة حيث أن الخطوة الاولى والثانية والثالثة الى الرابعة سوف تستغرق أقل من ساعة ومثلا اذا ابتدأت الساعة السابعة تنتهي الساعة الثامنة أو اذا ابتدأت الساعة الثامنة تنتهي الساعة التاسعة.وبعدها تكمل في الغد الجمعة يوم العطلة، وهذا لكي تستفيد من ساعات الليل لصالحك.

2- المرحلة الثانية: سوف تضخ الزيت بواسطة المضخة رقم 1 الى الخزان رقم 2 والمسمى بالمفاعل وسمي بالمفاعل لانه من خلال هذا الخزان تتم عملية تفاعل الزيت مع مركبات أخرى سوف أشرحها في ما بعد. ويسخن الزيت الى أن تصل حرارته الى 130 درجة مؤوية وعند بلوغ الزيت هذه الدرجة يضاف اليه محلول الميثوكسايد من الخزان رقم 3 بواسطة المضخة رقم 3.(ولكن لماذا وما هو محلول الميثوكسايد؟ هو عبارة عن خليط من كحول الميثانول +الصودا الكاوية الذائبة فيه وسبب اضافة هذا المحلول هو لتتم عملية الفصل بين الأحماض الدهنية والتي هي موجودة في الزيت عن الديزل الحيوي، وهذا المركب يتحد مع هذه الاحماض الدهنية ليشكل مركبا يسمى بالجلسرين أو الصابون.

والآن وقبل العملية الثالثة سوف أشرح لكم عملية صنع محلول ميثوكسايد الصوديوم بالتفصيل:

طبعا نحتاج كمية مقدرة لحجم الزيت ولها حساب معين، نبدأ، كم يلزمنا من صودا كاوية؟

ملاحظة: طبعا لاختصار الوقت بعد أن تبدأ عملية تسخين الزيت في المرحلة الاولى والتي هي سوف تأخذ 10 الى 20 دقيقة تبدأ بعمل محلول الميثوكسايد والذي سوف يكون على حداً قبل أن تبدأ تذكر جيدا أنك تتعامل مع مركبات كيميائية خطيرة ويجب عليك الحرص الشديد وعدم الاستعجال ويجب عليك لبس قفازات مطاطية ونظارات لحماية العين من اي احتمال لتطاير لسوئل على الوجه، وأيضا حضر ماء + خل لعملية الغسيل اذا حدث أي حادث أو تطاير للسوائل تغسل بهذا المحلول، ويجب عليك العمل في بيئة غير رطبه لانه الرطوبة قد تفسد عملية التحضير. ونصيحة للذين يعانون من الحساسية أو الربو بإستعمال مرشح فلتر للتنفس وهو يباع في محلات الصباغة، وذلك تحاشيا لاستنشاق ابخرة نادرة الوجود قد تأثر عليهم أو تضايقهم. أنا قد أخيفكم بعض الشيء لكن اذا اتبعتم الوقايه تقون شر الخطر، ولكن لا داعي للخوف لان حب التجربة يقضي عليه.

الأدوات الازمة : متبعا الرسم

كأس زجاجية مسطحة من الاسفل

عصاة زجاجية للتحريك

خلاط كهربائي ذو وعاء زجاجي محكم الاغلاق

مقياس الـ PH وهو يباع في محلات تربية الاسماك وهو يستعمل لفحص حمضيه وقلوية الماء في أحواض الاسماك

قطارة للعين مدرجة أو ابرة مدرجة وممكن أن تحصلوا على الابرة المدرجة من الصيدليات وهي ليست بالحقنة وتستعمل أيضا للأطفال لوضع الدواء عن طريق الفم أو للاذن(الحقنة تستعمل للحقن تحت الجلد).

ميزان لقياس الاوزان الدقيقة والتي تبدأ من 1 جرام أو أقل.

ماهي الخطوات:

1- تأخذ 1 جرام من الصودا الكاوية وتذوبها في 1000 ملم من الماء المقطر يعني 1 لتر واكتب على العلبة (لا تشرب سام) وهذه سوف تظل عندك لتستعملها في كل مرة اردت أن تعمل هذا المحلول،

2- تأخذ الكأس الزجاجية وتملأها بـ 10 ملم من كحول الإيزوبروبيل + 1 ملم من الزيت المسخن من الخزان (يجب أن تكون دقيق في قياساتك)

3- تضع مقياس الـ PH في الكأس،

4- تشحن الابرة أو القطارة المدرجة بمحلول الصودا الكاوية وتبدأ بوضع نصف ملم كل مرة وانت تراقب مقياس الـPH الى ان يصبح بين الـ 8 و الـ 9.

5- تحسب عدد القطرات التي وضعتها في الكأس الى ان يتغير المقياس الـ 8 أو الـ 9 ، فمثلا كان عدد القطرار 4 مرات وانت في كل مرة تضع نصف ملم يعني 4 X نصف = 2 ملم

6- تحسب هذه المعادلة لكي تقدر كمية الصودا الكاوية المطلوبة

(عدد القطرات بالملم X كمية الزيت في المفاعل بالليتر )+(3.5 X كمية الزيت في المفاعل بالليتر) = وزن الصودا الكاوية بالجرام

مثال :

كان عدد القطرات 3 مرات وكل قطرة كانت نصف ملم فما هي كمية الصودا الكاوية الازمة لتجضير الديزل من 25 لتر من الزيت؟

عدد القطرات 3 X نصف ملم = 1.5 ملم

(1.5 ملم X كمية الزيت 25 لتر)+(3.5 X كمية الزيت 25 لتر)=

37.5 + 87.5 = 125 جرام من الصودا الكاوية.

والآن تحتاج 125 جرام من الصودا الكاوية لتذيبها في الميثانول للحصول على محلول الميثوكسايد ولكن كم يلزمنا من الميثانول؟

تحتاج الى 20% ميثانول من حجم الزيت الذي في المفاعل فمثلا 200 ملم من الميثانول لكل 1 لتر من الزيت

مثال:

ما هي الكمية المطلوبة من الميثانول الازمة لـ 25 لتر من الزيت؟

20/100 X كمية الزيت بالملم 2500= 5000 ملم أي 5 لترات.

أو 0.2 X كمية الزيت بالملم 2500= 5000 ملم أي 5 لترات.

والآن بعد أن اصبحنا نعرف كيف نحضر كل المحاليل بالمقاييس الازمة نخلط الصودا الكاوية + كحول الميثانول لمدة 15 دقيقة أو الى أن تذوب الصودا في الكحول في الخلاط الكهربائي محكمالاغلاق عليه.

وها قد حضرنا محلول الميثوكسايد الصوديوم وتضعه في الخزان رقم 3 قبل الخطوة الثالثة خلال هذه الخطوات قد تجدها صعبة لكنها بسيطة إذا قمت بتطبيقها.

وننتقل الى المرحلة الثالثة..

المرحلة الثالثة : يخلط الزيت مع محلول الميثوكسايد الصوديوم من الخزان رقم 3 الى الزيت في الخزان رقم 2 بواسطة المضخة رقم 2 لمدة 15 الى 20 دقيقة مع ابقاء نفس درجة حرارة الزيت 130 درجة مئوية. وبعدها ننتقل الى المرحلة رقم 4 .

المرحلة الرابعة: عندما يترك المزيج لمدة 8 الى 12 ساعة يفصل الديزل عن الجلسرين وقد تكون الجلسرين بفضل محلول الميثوكسايد الصوديوم مع الأحماض الدهنية التى يجب التخلص منها وسيترسب الجلسرين الى أسفل الخزان ويجب ان تتخلص من الجلسرين بعيدا عن الخزان وقد تستفيد منه لعمل الصابون اذا احببت ولكن يجب عليك أول من تسخينه الى 130 درجة مؤوية لفصله عن كحول الميثانول والتى ستتبخر في الهواء واذا اردت ان تسترجع هذه الكحول يجب عليك تقطيرها ولكن هذه عملية معقده فمن المستحسن اذا اردت ان ترمي هذا الجلسرين عليك أن تبخر الميثانول لمدة 30 دقيقة أو حتى يقل منسوب الجلسرين ويصبح في حالة صلبة لانه سام بعدها يمكنك من رميه واذا اردت القيام بذلك فافعله فوق سطح المنزل ولا تحاول ان تشتم رائحة الابخرة. والانسب ان ترميها في مكب النفايات التابعة للمصانع ولا ترميها في البحر أو مياه المجارير عزكم الله.

ملاحظة: تستطيع أن تترك المزيج عندما تنتهي من خلطه الى يوم غد (حيث ستستفيد من ساعات الليل)

المرحلة الخامسة: بعد التخلص من الجلسرين بعيد عن الخزان تبدأ بعملية غسل الديزل بالماء ولكن لماذا؟ في بعض الأحيان يحتفظ الديزل بالجلسرين والذي يكون عالقا فيه وبكميات بسيطه، واذا ترك في الديزل سوف يكوّن رواسبا في المحرك، والاجدر بك أن تذيب الصابون بالماء والماء اثقل من الديزل. فمن خلال الخزان رقم 4 تفتح الصمام لكي ينزل الماء الى الخزان رقم 2 وتحتاج لترا من الماء الساخن (86 درجة مئوية) لكل 3 لترات من الديزل وتخلطهم بالمضخة رقم 2 لمدة 15 دقيقة ونجعل الخليط يرتاح لمدة 2 الى 3 ساعات أو أكثر وتتخلص من الماء المترسب وبعدها نعيد العملية من جديد وسوف ترى كيف ان لون الديزل قد تفتح وان الماء في المرحلة الثانية يصبح شفافا عما كان في المرحلة الاولى، وتعتبر هذه الخطوة ممله بعض الشيء وأنصح بعمل عمل الغسيل الاول في الصباح وتكمل الغسيل الثاني بعد أن تأخذ قيلولة الغذاء وهذا لن يؤثر على العملية.

ملاحظة تستطيع أن تصرف الماء في مياه المجارير وليس هناك اي خطر لانه ماء + صابون.

المرحلة السادسة: بعد أن تخلصنا من الماء نقوم بتسخين الديزل الى تصل درجة حرارته الى 113 - 120 درجة مؤوية لمدة 10 الى 20 دقيقة. والآن لقد حصدت ثمرة تعبك وقد صنعت ديزل من زيت كنت سترميه وقد حولته الى طاقة تستفيد منها وتوفر عليك الكثير من الاموال.

طبعا نظرا الى انخفاض اسعار الديزل عندنا في الخليج قد يكلفك الليتر من الديزل الحيوي نفس سعر لتر الديزل العادي أو أقل منه بالسعر لكن هذا قد يفيد الدول النامية والدول التى تعاني من ارتفاع في اسعار الوقود كما في البرازيل وأمريكا وكندا حيث يكلف صنع الديزل الحيوي في امريكا الـ 90 سنتا وهذا اقل بكثير من تكلفة الديزل العادي ناهيك عن سيئاته وكفانا الله شر الدنيا والسلام عليكم ورحمة الله.

هذا الموضوع مقدم مني كهدية الى أعضاء المنتدى جميعا أملا ان يستفيدوا ويفيدوا وتعم المعرفة انشالله.

المصدر: منتدى السيارات

الوقود الحيوي

الوقود الحيوي: للفضلات الحيوانية والنباتية فوائد عالمية!

[rtl]أمل جاسم[/rtl]

[rtl]الوقود الحيوي هو الطاقة المستمدة من الكائنات الحية سواء نباتية أو حيوانية. وهو وقود نظيف يعتمد انتاجه في الاساس على تحويل الكتلة الحيوية سواء كانت ممثلة في صورة حبوب ومحاصيل زراعية مثل الذرة وقصب السكر، أو في صورة زيوت وشحوم حيوانية مثل زيت فول الصويا وزيت النخيل، إلى إيثانول كحولي أو ديزل عضوي مما يعني امكانية استخدامهما في الانارة وتسيير المركبات وإدارة المولدات.[/rtl]

[rtl]من مزايا الوقود الحيوي رخص تكلفته وإمكانية انتاجه في أي وقت وفي أي بقعة من الأرض، كما يمكن انتاجه من المخلفات والفضلات الحيوانية والنباتية سواء كانت بقايا الحيوانات وروثها أو كانت من قش الأرز ونشارة الخشب، كما يمكن انتاجه من الطحالب المائية ومن نباتات أخرى سريعة النمو وليست لها قيمة غذائية مثل الجاتروفا والهوهوبا.[/rtl]

[rtl]بدأت بعض المناطق بزراعة أنواع معينة من النباتات خصيصا لاستخدامها في مجال الوقود الحيوي، منها الذرة وفول الصويا في الولايات المتحدة، واللفت في أوروبا، وقصب السكر في البرازيل، وزيت النخيل في جنوب شرق آسيا.[/rtl]

[rtl]قصب السكر في البرازيل[/rtl]

[rtl]تستخدم البرازيل قصب السكر لإنتاج وقود الإيثانول كوقود حيوي، ويعود تاريخ ذلك إلى سنة 1970م. وقد صنفت الوكالة الأمريكية لحماية البيئة الوقود المنتج من قصب السكر البرازيلي بأنه وقود حيوي متطور وذلك في سنة 2010م، ووفقا للوكالة فإن هذا الوقود خفف من دورة حياة الغازات الدفيئة بنسبة 61% وهذه النسبة تتضمن الآثار المباشرة والغير مباشرة لاستخدام الأراضي في انتاج الوقود الحيوي.[/rtl]

[rtl]يرتكز نجاح واستدامة انتاج وقود الايثانول الحيوي في البرازيل عن طريق قصب السكر على استخدام اكثر الوسائل كفاءة في تقنيات زراعة قصب السكر في العالم، حيث يتم استخدام معدات متطورة وقصب سكر رخيص كمادة أولية، كما تستخدم بقايا قصب السكر لإنتاج الحرارة والطاقة. حسبما جاء في تقرير لمركز كولورادو أوكهافن للدراسات الزراعية فإن فدانا واحدا من الذرة يمكن أن ينتج 57 لترا من الزيت، و182 لترا إذا كان مزروعا بفول الصويا، و315 لترا بالقرطم، و391 لترا بدوار الشمس، و483 لترا بالكتان، و413 لترا بالنخيل، و7,030 لترات بالطحالب الدقيقة.[/rtl]

[rtl]الجاتروفا في الهند[/rtl]

[rtl]يمكن استخدام زراعة محاصيل مثل الجاتروفا لإنتاج الديزل الحيوي. وتزدهر هذه المحاصيل على الأراضي الزراعية الهامشية حيث لا تنمو العديد من المحاصيل الزراعية، أو قد تكون ذات انتاجية متدنية. توفر زراعة الجاتروفا فوائد للمجتمعات المحلية فهي تتطلب أيدي عاملة كثيفة لالتقاط الثمار، مما يوفر فرص عمل في أجزاء من المناطق الريفية في الهند وأفريقيا، حيث توفر حوالي 200,000 فرصة عمل في أنحاء العالم من خلال الجاتروفا، كما أن غالبا ما نجد القرويون يزرعون المحاصيل الأخرى في ظلال هذه الأشجار، هذا إضافة الى تجنب استيراد الديزل المكلف ووجود فائض للتصدير.[/rtl]

[rtl]الجاتروفا في المكسيك[/rtl]

[rtl]الجاتروفا هي من نباتات المكسيك وأمريكا الوسطى أصلا، ومن المرجح انها نقلت إلى الهند وأفريقيا في حوالي سنة 1500م بواسطة البحارة البرتغاليون، بسبب اقتناعهم بأن لها استخدامات طبية. في سنة 2008م ومع الإقرار بالحاجة إلى تنويع مصادر الطاقة والتقليل من الانبعاثات الحرارية، تم تمرير قانون في المكسيك لدفع تطوير الوقود الحيوي بما لا يهدد الأمن الغذائي. وحددت وزارة الزراعة نحو 2,600,000 هكتار من الأراضي ذات قدرة عالية على انتاج الجاتروفا.[/rtl]

[rtl]بونغاميا ريشية في أستراليا[/rtl]

[rtl]تعتبر البونغاميا الريشية من البقوليات وتتواجد في استراليا والهند وولاية فلوريدا الأمريكية ومعظم المناطق المدارية. ويجري استثمارها في شمال استراليا كبديل للجاتروفا، حيث تعتبر الجاتروفا عشب سام. ويجري تسويق هذه النبتة من قبل شركة طاقة الباسفيك المتجددة كمصدر لإنتاج الديزل الحيوي، حيث يجري استبدال محركات الديزل التقليدية بمحركات تعمل على الديزل الحيوي.[/rtl]

[rtl]استخدمت خطوط كونتيننتال الجوية عام 2009، وقود حيوي لطيرانها التجاري في أمريكا الشمالية. وقد استخدمت في أولى رحلاتها طائرتين من نوع بوينغ 737-800، كان مزيج الوقود الحيوي مشتق من الطحالب والجاتروفا.[/rtl]

[rtl]الطحالب في أمريكا[/rtl]

[rtl]الوقود الطحلبي هو وقود مستخلص من طحالب بحرية دقيقة، تنتج هذه الطحالب زيتا يمكن تحويله إلى ديزل حيوي. لا تزيد ابعاد هذا النوع من الطحالب عن بضع ميكرومترات أي بضعة اجزاء من الألف من المليمتر، ويمكن تربيتها داخل انابيب اختبار مملوءة بالماء ومعرضة لضوء الشمس. فتصنع الطحالب السكر من مواد بسيطة وثنائي أكسيد الكربون وأسمدة نيتروجينية باستغلال ضوء الشمس. تمتاز هذه الطحالب بسرعة تكاثرها، فخلية الطحلب تنقسم مره في اليوم لتصبح خليتين، أي أن كمية الطحالب تتضاعف مره كل يوم. ويمكن انتاج 25 جم من الطحالب على مساحة متر مربع واحد يوميا، ثم الحصول منها على زيت يعادل ثلث هذه الكتلة أي 8 جم، وهذا يعني نحو 3 أطنان من الزيت سنويا لكل دونم من الأرض التي تربى عليها هذه الطحالب.[/rtl]

[rtl]أنشئت في الولايات المتحدة وحدها خلال الأشهر الأخيرة من عام 2008 نحو 60 مؤسسة لإجراء أبحاث على الوقود المستخلص من الطحالب.[/rtl]

[rtl]وقام علماء امريكيون بإدخال تعديلات وراثية على أحد أنواع البكتريا لاستخدامها في توليد وقود حيوي من طحالب بحرية، وذلك تحت اشراف أدم وورجاكي من شركة بيو أرشتيكشر لاب «بي ايه ال» الأمريكية للتقنية الحيوية. وركز الباحثون بشكل خاص على الطحالب البنية والتي تتميز بأنها تنمو بكميات كبيرة في البحار ولا تحتاج إلى تسميد بشري ولا تنافس زراعة مواد غذائية وتحتوي على كميات كبيرة من السكر. غير أن العلماء أشاروا إلى صعوبة استخراج هذه المادة السكرية المعروفة بمادة الجينات من الميكروبات وتحويلها إلى كحول إيثانول، وبالتالي إلى وقود حيوي، وهو ما جعل وورجاكي وزملاءه يسعون لتطوير بكتيريا معدلة وراثيا قادرة على شطر أجزاء السكر داخل الطحالب.[/rtl]

[rtl]المصدر: مجلة بيئتنا - الهيئة العامة للبيئة - العدد 154[/rtl]

الزيوت المستعملة.. مصدر جيد لإنتاج «الديزل الحيوي» وقودا للسيارات

تجميعها من المنازل والمطاعم يحافظ على البيئة والصحة

القاهرة: محمد عجم

بدائل كثيرة يطرحها العلماء والباحثون حول العالم بين حين وآخر لإيجاد وقود جديد يحل محل الديزل المستخرج من البترول. ويظهر الديزل الحيوي أو البيوديزل (Biodiesel) كأبرز هذه البدائل.

ويشير مصطلح الديزل الحيوي إلى الوقود المصنع من مواد خام وبصورة رئيسية من الزيوت النباتية أو من شحم الحيوانات، بما يمكن من استعماله لتشغيل محرك ميكانيكي.

وتشير الدكتورة فريال زاهر، الأستاذة بالمركز القومي للبحوث في مصر، إلى وجود كثير من الدراسات التي تحدثت عن إنتاج الديزل الحيوي من مصادر مختلفة، موضحة أنها عكفت على إحداها والتي تبحث إمكانية إنتاج الديزل الحيوي من الزيت المستعمل. وتقول: «يتم إنتاج الديزل الحيوي من مختلف أنواع الزيوت النباتية، وهذه الزيوت قد تكون طازجة غير مستخدمة، أو قد تكون من مخلفات المطابخ والمصانع الغذائية كمصانع البطاطا ومطاعم الوجبات السريعة وغيرها، حيث تتم معالجة هذه الزيوت للحصول على الديزل الحيوي».

وتتكون الزيوت النباتية من أحماض دهنية يجب التخلص منها لكي نحصل على الديزل الحيوي، ولكي يتم فصل الديزل الحيوي عن هذه الأحماض الدهنية يجب تحويلها إلى الغلسرين، وهي عملية غير معقدة، وهي صناعة قائمة بالفعل في عدد من بلدان العالم.

ومن الممكن أن يحل الديزل الحيوي مكان البترول في محركات السيارات والشاحنات، وفي مولدات الكهرباء ومن الممكن خلطه مع الديزل بأي كمية. ويصنع الديزل الحيوي عن طريق تفاعل كيميائي من المادة الخام الطبيعية المستخرجة من الشحم الحيواني أو الزيوت النباتية والإيثانول.

ويتمتع الديزل الحيوي بكثير من الصفات والخصائص الكيميائية والفيزيائية التي تؤهله لأن يكون وقودا ممتازا للسيارات ولوسائط النقل الأخرى، فنظرا لاحتوائه على عدد أقل من ذرات الكربون، عند مقارنته بالديزل الأحفوري (المستخرج من باطن الأرض)، فتكون كمية المواد الملوثة المنطلقة عند احتراقه أقل. وأيضا فإن هذا الوقود يكاد يخلو من كثير من الملوثات الكيميائية الموجودة بالوقود الأحفوري التقليدي، كالرصاص والكبريت والمعادن الثقيلة.

وتشير زاهر إلى أهمية وجود محطات لتجميع الزيوت المستعملة، بدلا من التخلص منها بالطرق التقليدية، وهو ما يحافظ على البيئة وعلى الصحة بدلا من تكرار استخدام الزيت لمرات كثيرة مما يؤدي إلى إصابة الإنسان بالسرطان نتيجة المواد السرطانية، إلى جانب الحفاظ على المرافق والبنية التحتية.

وقود حيوي مستدام

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة

دخل الوقود الحيوي في صورة وقود سائل منتج من مواد نباتية إلى الأسواق، نتيجة لارتفاع أسعار النفط، إضافة إلى الحاجة لتأمين أمن الطاقة. ومع ذلك، تعرضت تقنية الوقود الحيوي لانتقادات بسبب آثارها الضارة على البيئة الطبيعية، والأمن الغذائي وكربونية التربة.[1][2]

يتمثل التحدي في دعم تطوير تقنيات الوقود الحيوي، بما في ذلك تطوير تكنولوجيات جديدة من الإيثانول السليولوزي، مع سياسات وأدوات الاقتصادية مسؤولة للمساعدة على ضمان تسويق الوقود الحيوي المستدام. يمثل تسويق الوقود الحيوي فرصة لتعزيز فرص الاستثمار الاقتصادية المستدام في أفريقيا وأمريكا اللاتينية وآسيا.[1][2][3]

يفتح الوقود الحيوي آفاقًا جديدة في زيادة المنافسة ضمن أسواق النفط والاعتدال في أسعار النفط، إضافة إلى تأمين إمدادات صحية من مصادر الطاقة البديلة، والتي ستساعد في مكافحة ارتفاع أسعار البنزين وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري، وخاصة في قطاع النقل،[2] واستخدام وقود أكثر كفاءة في وسائل النقل والذي يعتبر جزء لا يتجزأ من إستراتيجية النقل المستدام.

خيارات الوقود الحيوي

تعد عمليات تطوير الوقود الحيوي واستخدامه من المسائل المعقدة، نظرًا لوجود العديد من خيارات الوقود الحيوي المتوافرة. فعلى سبيل المثال يستخرج الميثانول والديزل الحيوي من المحاصيل الزراعية التقليدية المنتجة للنشاء والسكر والزيوت النباتية. ومن هذه النباتات القمح والذرة وقصب السكر وزيت النخيل وزيت السلجم، لكن أي استبدال باستخدام هذه المحاصيل لإنتاج الوقود الحيوي سيكون له آثار على الغذاء الإنساني وإنتاج أعلاف الحيوانات، مما سيؤدي إلى عواقب اقتصادية وخيمة.[4]

بدأ إنتاج الجيل الثاني من الوقود الحيوي باستغلال مصادر نباتية أوسع حاوية على السليولوز مثل الثمام العصوي والحشيشة الفضية العملاقة ونباتات حراجية وإعادة تدوير مخلفات الصناعات الغذائية، ومعالجة مخلفات الخضروات.[5] سيطور التقدم في عمليات التحويل من استدامة الوقود الحيوي،[6] من خلال كفاءة أعلى وتقليل الآثار البيئية الناجمة عن استخدام الطاقة الحيوية.[7]

يعتقد اللورد رونالد أوكسبورغ أن مسؤوليات إنتاج الوقود الحيوي يحتوي على العديد من المتناقضات:

إن الإنتاج المسؤول لمصادر الطاقة المستدامة التي لا تحتاج إلى تحويل الأراضي من زراعة الغذاء إلى زراعة محاصيل طاقية لا تحدث ضرر على البيئة، بل من الممكن أيضًا أن تساعد في حل مشاكل النفايات المتولدة عن المجتمع الغربي، ومن الممكن أن تخلق فرص العمل للفقراء حيث كانت في السابق لا شيء. بينما الإنتاج الغير المسؤول، فإنها في أحسن الأحوال لا توفر استفادة مناخية، وفي أسوأ الأحوال؛ قد تحدث ضرر في البنية الاجتماعية والبيئية. وبعبارة أخرى؛ الوقود الحيوي هي إلى حد كبير مثل أي منتج آخر.[8]

ووفقًا لمؤسسة جبل روكي فإن الممارسات السليمة لإنتاج الوقود الحيوي لن تعيق إنتاج الغذاء وصناعة الألياف، ولن تسبب مشاكل متعلقة بالمياه والبيئة.[9] وتعتبر عملية اختيار الأراضي من أجل زراعة المواد الأولية اللازمة لتصنيع الوقود الحيوي إحدى الأمور الأساسية لتوفير مصدر طاقة مستدام. كما أن إحدى الاعتبارات الرئيسية هي تقليل منافسة زراعة الأراضي من أجل الأغراض الغذائية وأغراض الطاقة إلى الحد الأدنى.[4][10]

قصب السكر في البرازيل

تستخدم البرازيل قصب السكر لإنتاج وقود الإيثانول كوقود حيوي، ويعود تاريخ ذلك إلى سنة 1970. وتعتبر البرازيل رائدة في مجال صناعة الطاقة الحيوية والاقتصاد الأول في العالم في إنتاج الطاقة الحيوية.[11][12][13][14] وقد صنفت الوكالة الأمريكية لحماية البيئة الوقود المنتج من قصب السكر البرازيلي بأنه وقود حيوي متطور وذلك في سنة 2010، ووفقًا لهذه الوكالة فإن هذا الوقود خفف من دورة حياة الغازات الدفيئة بنسبة 61% وهذه النسبة تتضمن الآثار المباشرة والغير مباشرة لاستخدام الأراضي في إنتاج الوقود الحيوي[15][16]

يرتكز نجاح واستدامة إنتاج وقود الإيثانول الحيوي البرازيلي عن طريق قصب السكر على استخدام أكثر الوسائل كفاءة في تقنيات زراعة قصب السكر في العالم،[17] حيث يتم استخدام معدات متطورة وقصب سكر رخيص كمادة أولية، كما تستخدم بقايات قصب السكر لإنتاج الحرارة والطاقة. مما ينتج عنه وقود ذو سعر تنافسي ومردود طاقي عالي (طاقة الخرج/طاقة الدخل) والذي يتراوح من 8.3 كقيمة متوسطة إلى 10.2 كقيمة لأفضل إنتاج.[13][18]

وفقًا لتقرير بتكليف من الأمم المتحدة، واستنادًا إلى استعراض مفصل من الأبحاث المنشورة حتى منتصف عام 2009، فضلاً عن المدخلات من قبل خبراء مستقلين في جميع أنحاء العالم، فإن الإيثانول المنتج عن طريق قصب السكر كما هو الحال في البرازيل "ينتج في بعض الظروف ما يقارب الصفر من انبعاثات الغازات الدفيئة"، وإذا ما نمت طرق معالجتها بشكل صحيح، فإنه قد يؤدي إلى تقليل انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون بدلاً من الزيادة. وفي المقابل؛ وجد التقرير أن الولايات المتحدة الأمريكية - والتي تستخدم الذرة لإنتاج الوقود الحيوي - تنتج وقود أقل كفاءة، وقصب السكر يمكن أن يؤدي لخفض الانبعاثات لأكثر من 70٪ حتى 100٪ عند الاستعاضة عنه بدلاً من البنزين.[19][20] كما أظهرت عدة دراسات أخرى أن الإيثانول المنتج من قصب السكر يقلل من غازات الدفيئة بنسبة 86 إلى 90 ٪ إذا لم يكن هناك تغير كبير في استخدام الأراضي.[18][21][22]

خلصت دراسة أخرى - بتكليف من الحكومة الألمانية في عام 2006 لتقييم استدامة الإيثانول الحيوي البرازيلي - إلى أن هناك ما يكفي من المياه لتلبية جميع الاحتياجات المائية الطويلة الأجل لإنتاج قصب السكر والإيثانول.[23] هذا التقييم وجد أيضًا أن استهلاك الكيماويات الزراعية لإنتاج قصب السكر أقل مما يتم استهلاكه من أجل محاصيل الليمون والبن والذرة وفول الصويا. كما وجدت الدراسة أن تطوير أصناف مقاومة من قصب السكر هو أحد الجوانب الهامة من أجل مكافحة الأمراض والآفات، ويعد إنتاج قصب السكر في البرازيل واحدًا من الأهداف الرئيسية لبرامج التحسين الوراثي. أما مكافحة المرض هو أحد أهم الأسباب لاستبدال مجموعة تجارية من قصب السكر بمجموعة أخرى.[23]

من أحد الجوانب المقلقة في إنتاج قصب السكر بشكل تقليدي، هي عملية حرق حقول قصب السكر قبل الحصاد لتجنب العمال الضرر، عن طريق إزالة الأوراق الحادة وقتل الثعابين والحيوانات الضارة الأخرى، إضافة إلى تسميد الحقول بالرماد.[24] ستحد عمليات الميكنة من الآثار البيئية الضارة بعمليات حرق الحقول، كما أنها ذات إنتاجية أعلى من عمليات الزراعة التقليدية المعتمدة على الناس فقط.[23] بحلول موسم الحصاد لسنة 2008، تم جمع حوالي 47٪ من قصب السكر باستخدام آلات الحصاد.[24][25]

بشأن الآثار السلبية المحتملة للتأثيرات المباشرة وغير المباشرة الناتجة عن التغيرات في استخدام الأراضي على انبعاثات الكربون.[26][27] قدمت دراسة بتكليف من الحكومة الألمانية خلصت إلى أن "من الصعب جدًا تحديد الآثار غير المباشرة لاستخدام المزيد من الأراضي لإنتاج المزيد من قصب السكر. يمكن أن يحل قصب السكر مكان أي محصول آخر مثل استبداله لمحاصيل الصويا أو الحمضيات، والذي بدوره سيؤدي إلى ايجاد مزارع صويا إضافية واستبدال المراعي، والتي بدورها قد تسبب في إزالة الغابات، وأيضًا ليس من المنطقي أن تنسب كل خسائر الكربون في التربة لزراعة قصب السكر".[23] وقد قدرت الوكالة البرازيلية إمبرابا أن هناك ما يكفي من الأراضي الزراعية المتاحة لزيادة ما لا يقل عن 30 ضعف في مساحة الأراضي المزروعة بقصب السكر دون تعريض النظم البيئية لخطر كبير؛ أو الاستيلاء على الأراضي المخصصة لمحاصيل غذائية. ومن المتوقع [28] أن يكون معظم النمو المستقبلي في المراعي المهجورة، كما كان الاتجاه التاريخي في ولاية ساو باولو.[13][28][29][30] ومن المتوقع تحسين الإنتاجية إلى أبعد من ذلك بناء على بحوث التكنولوجيا الحيوية الحالية وعمليات التحسين الوراثي، وتحسين الممارسات الزراعية، وبالتالي المساهمة في خفض الطلب على الأرض مقابل التطورات المستقبلية على إنتاج قصب السكر في المستقبل.[28][30]

ومن الأمور المقلقة هو خطر تطهير الغابات المطيرة وغيرها من الأراضي الثمينة بيئيًا لإنتاج قصب السكر، مثل الأمازون، أو بانتانال أو سيرادو.[26][27][31][32][33] وقد دحضت إمبرابا هذا القلق وشرحت أن 99.7 ٪ من مزارع قصب السكر تقع على الأقل على بعد 2000 كم من منطقة الأمازون، والتوسع خلال الخمس والعشرين سنة الماضية وقعت في منطقة المركز والجنوب، وبعيدًا عن منطقة الأمازون أو بانتانال. كما أن النمو في ولاية ساو باولو وقع في أراضي المراعي المهجورة.[28][30] وتقارير تقييم الآثار الموضح من قبل الحكومة الألمانية تدعم هذه الحجة.[23]

أصدرت الحكومة البرازيلية في سبتمبر 2009 مرسوم الأراضي الزراعية والبيئية من أجل ضمان التنمية المستدامة لإنتاج الإيثانول، حيث تم تقسيم المناطق للحد من نمو قصب السكر بالقرب من المناطق الحساسة بيئيًا.[34][35][36] ووفقًا للمعايير الجديدة، فإن 92.5 ٪ من الأراضي البرازيلية ليست مناسبة لزراعة قصب السكر. وترى الحكومة أن المناطق المناسبة هي أكثر من كافية لتلبية الطلب المستقبلي على الإيثانول والسكر في الأسواق المحلية والدولية المتوقعة للعقود القادمة.[35][36]

أما بشأن قضية الوقود ضد الغذاء، فقد أشار تقرير للبنك الدولي -الذي نشر في يوليو 2088-[37] أن إنتاج الإيثانول البرازيلي المعتمد على قصب السكر، لم يدفع إلى ارتفاع أسعار المواد الغذائية.".[38][39] كما نشر تقرير لمنظمة التعاون والتنمية الاقتصادية في يوليو 2008 يوافق تقرير البنك الدولي من أن تأثير الوقود الحيوي كان قليلاً على أسعار المواد الغذائية.[40] كما خلص تقرير برازيلي إلى أن الدافع الرئيسي وراء ارتفاع أسعار المواد الغذائية في عاميّ 2007 و2008 كان بسبب نشاط المضاربة في أسواق المال في ظل ظروف من زيادة الطلب في السوق مع انخفاض مخزونات الحبوب. وخلصت الدراسة أيضًا إلى أن ليست هناك علاقة بين منطقة قصب السكر البرازيلي المزروعة ومتوسط أسعار الحبوب، وعلى العكس من ذلك؛ رافق انتشار قصب السكر النمو السريع في محاصيل الحبوب في البلاد.[41][42]

الجاتروفا في الهند وأفريقيا

يمكن استخدام زراعة محاصيل مثل الجاتروفا لإنتاج الديزل الحيوي. وتزدهر هذه المحاصيل على الأراضي الزراعية الهامشية، حيث لا تنمو العديد من المحاصيل الزراعية، أو قد تكون ذات إنتاجية متدنية.[43][44] توفر زراعة الجاتروفا فوائد للمجتمعات المحلية فهي تتطلب أيدي عاملة كثيفة لالتقاط الثمار، وتتطلب حوالي شخص واحد لكل هكتار. مما يوفر فرص عمل في أجزاء من المناطق الريفية في الهند وأفريقيا، حيث توفر حوالي 200,000 فرصة عمل في أنحاء العالم من خلال الجاتروفا. وعلاوة على ذلك؛ غالبًا ما تجد القرويون يزرعون المحاصيل الأخرى في ظلال هذه الأشجار. إضافة إلى تجنب مجتمعاتهم استيراد الديزل المكلف ووجود فائض للتصدير.[43]

الجاتروفا في كمبوديا

لا يوجد في كمبوديا احتياطيات مؤكدة من الوقود الأحفوري، وتكاد تعتمد اعتمادًا كليًا على استيراد وقود الديزل لإنتاج الكهرباء. ولذلك تواجه كمبوديا إمدادات غير مستقرة للطاقة، كما أن تكلفة الطاقة الكهربائية في كمبوديا هي الأعلى في العالم، وقد تعيق هذه الآثار التنمية الاقتصادية في ذاك البلد.[45]

قد يوفر الوقود الحيوي بديلاً مناسبًا عن وقود الديزل، الذي يمكن تصنيعه محليًا بسعر منخفض، بغض النظر عن أسعار النفط الدولية. كما أن الإنتاج المحلي واستخدام الوقود الحيوي قد يوفر فوائد أخرى مثل تحسين أمن الطاقة، وفرص التنمية الريفية والفوائد البيئية. تعد أنواع جاتروفا بربادوس مصدر ملائم بصفة خاصة لإنتاج الوقود الحيوي، كما أنها تنمو بشكل طبيعي في كمبوديا. لذلك فإن عمليات الإنتاج المحلي للوقود الحيوي المستدام تتم على أساس الجاتروفا أو مصادر أخرى، وسيقدم فوائد محتملة جيدة للمستثمرين والاقتصاد والمجتمعات الريفية والبيئة.[45]

الجاتروفا في المكسيك

الجاتروفا هي من نباتات المكسيك وأميركا الوسطى أصلاً، ومن المرجح أنها نقلت إلى الهند وأفريقيا في حوالي سنة 1500 بواسطة البحارة البرتغاليين بسبب اقتناعهم بأن لها استخدامات طبية. في سنة 2008، ومع الإقرار بالحاجة إلى تنويع مصادر الطاقة والتقليل من الانبعاثات الحرارية، تم تمرير قانون في المكسيك لدفع تطوير الوقود الحيوي بما لا يهدد الأمن الغذائي، وحددت وزارة الزراعة نحو 2,600,000 هكتار من الأراضي ذات قدرة عالية على إنتاج الجاتروفا.[46] فمثلاً شبه جزيرة يوكاتان، بالإضافة إلى كونها منطقة منتجة للذرة فإنها تحتوي على مزارع السيزال المهجورة، فإن زراعة الجاتروفا لإنتاج وقود الديزل الحيوي لن تحل محل إنتاج المواد الغذائية.[47]

البونغاميا الريشية في أستراليا والهند

بونغاميا ريشية في أستراليا

تعتبر البونغاميا الريشية من البقوليات وتتواجد في أستراليا والهند وولاية فلوريدا الأمريكية ومعظم المناطق المدارية. ويجري استثمارها في شمال أستراليا كبديل للجاتروفا، حيث تعتبر الجاتروفا عشب سام.[48] ويجري حاليًا تسويق هذه النبتة من قبل شركة طاقة الباسفيك المتجددة كمصدر لإنتاج الديزل الحيوي، حيث يجري استبدال محركات الديزل التقليدية بمحركات عاملة على الديزل الحيوي من الجيل الأول أو الثاتي.[49]

كما يوجد حاليًا العديد من المزارع في الهند ومزارع جديدة في أستراليا في مناطق متنوعة مثل الشرق الساحلية جنوب ولاية كوينزلاند إلى روما، بولاية كوينزلاند، والشواطئ الجنوبية لكوينزلاند.[50][51][52]

السورغم الحلو في الهند

يتغلب السورغم الحلو على العديد من أوجه القصور في محاصيل الوقود الحيوي الأخرى. فتستخدم فقط سيقانه لإنتاج الوقود الحيوي، بينما يتم حفظ بذوره لتغذية الماشية أو الغذاء. وبالتالي لا يؤدي إلى ارتفاع الطلب في السوق العالمية على المواد الغذائية، وبالتالي لا يوجد له تأثير يذكر على أسعار المواد الغذائية والأمن الغذائي. ويزرع السورغم الرفيع الحلو في الأراضي الجافة والتي لها قدرة قليلة على الحفاظ على الكربون (المواد العضوية)، لذلك لا يتم أخذ الاعتبارات الناجمة عن المخاوف من إزالة الغابات المطيرة. السورغم الحلو أسهل وأرخص محاصيل الوقود الحيوي الأخرى في الهند ولا يتطلب عمليات ري، وهو عامل مهم في المناطق الجافة.[53] تزرع الآن بعض أصناف السورغم الحلو الرفيع الهندية في أوغندا لإنتاج الإيثانول.[54]

الطحالب في أمريكا وأوروبا

تجري حاليًا العديد من البحوث في مجال إنتاج الديزل الحيوي من الطحالب بكفاءة في القطاع الخاص، وتشير التوقعات المجراة من خلال التجارب الصغيرة للإنتاج إلى أن استخدام الطحالب لإنتاج وقود الديزل الحيوي قد يكون الأسلوب الوحيد القابل للتطبيق الذي يمكن من خلالها إنتاج وقود للسيارات بما فيه الكفاية ليحل محل الديزل.[55]

وقد ذكر باحثين من هولندا، بإن إنتاج الوقود العضوي من الطحالب يمكن أن يصبح حقيقة في فترة تتراوح ما بين 10 إلى 15 سنة والذي قد يحل محل الوقود العضوي في المستقبل[56] كما أن جامعات في بريطانيا مثل جامعة كامبردج وجامعة جلاسجو وجامعة نيوكاسل وغيرها تقوم بإجراء العديد من البحوث على تطوير إنتاج الوقود الحيوي.[57] كما تخطط أوكرانيا لعملية إنتاج الوقود الحيوي باستخدام نوع خاص من الطحالب.[58]

أما في الولايات المتحدة فكان برنامج الأنواع المائية، الذي بدأ في عام 1978، وهو برنامج بحوث ممول من قبل وزارة الطاقة الأمريكية ومكلف بالتحقق من إمكانية استخدام الطحالب لإنتاج الطاقة. وركز البرنامج في البداية الجهود على إنتاج الهيدروجين، لكن سرعان ما تحولت البحوث في سنة 1982 إلى بحوث حول إنتاج النفط. وقد كان تركيز البرنامج على إنتاج الوقود الحيوي باستخدام الطحالب، لكن البرنامج توقف سنة 1995 في إطار تخفيض النفقات. وقد قامت العديد من الجامعات الإمريكية[59][60] بمتابعة البحوث حول إنتاج الوقود الحيوي من الطحالب ومحاولة الاستفادة من مياه الصرف الصحي لإنتاج الطحالب.[61][62]

التعاون الدولي حول الوقود الحيوي المستدام

مائدة الوقود الحيوي المستديرة[عدل]

يمكن أن تلعب المواقف العامة والإجراءات التي تتخذها الجهات المعنية دورًا حاسمًا في الاستفادة من إمكانات الوقود الحيوي. وستؤدي النقاشات والحوارات القائمة على أساس علمي وفهم وجهات النظر العامة وأصحاب المصلحة إلى أدوار هامة.[63] ولذلك قامت مبادرة مائدة الوقود الحيوي المستديرة، وهي مبادرة دولية تهدف إلى الجمع بين المزارعين والشركات والحكومات والمنظمات غير الحكومية والعلماء الذين يرغبون في استدامة إنتاج الوقود الحيوي وعمليات التوزيع. ففي خلال عام 2008، وضعت المائدة المستديرة سلسلة من المبادئ والمعايير لإنتاج الوقود الحيوي المستدام من خلال الاجتماعات والمؤتمرات، والمناقشات عبر الإنترنت.[64]

وقد أصدرت المائدة المستديرة عن الوقود الحيوي المستدام في 13 أغسطس 2008، "النسخة الصفر" وهي عبارة عن معايير مقترحة للوقود الحيوي المستدام. وتتضمن إثنا عشر مبدأ، ولكل مبدأ عدة معايير للتطوير. وهذه المبادئ هي:[65]

يجب أن يتبع إنتاج الوقود الحيوي المعاهدات الدولية والقوانين الوطنية المنظمة مثل جودة الهواء ومصادر المياه وأساليب الزراعة وشروط العمل وما إلى ذلك.

يجب أن تصمم وتنفذ عمليات إنتاج الوقود الحيوي بحيث تشمل جميع أصحاب المصالح في عمليات التخطيط والمراقبة.

يجب أن يقلل الوقود الحيوي من انبعاثات الغازات الدفيئة مقارنة بالوقود الإحفوري، والسعي من حيث المبدأ بمقارنة فوائد تقليل الانبعاثات.

يجب أن لا ينتهك إنتاج الوقود الحيوي من حقوق الإنسان أو حقوق العمال، والتأكيد على العمل اللائق ورفاهية العمال.

يجب أن يساهم الوقود الحيوي في التطور الاقتصادي والاجتماعي للدولة والمدن والمناطق القروية والمواطنين الأصليين.

يجب أن لا يؤثر إنتاج الوقود الحيوي على الأمن الغذائي.

يجب أن يتجنب إنتاج الوقود الحيوي التأثيرات السلبية على النظم البيئية والتنوع البيئي، والحفاظ على المناطق ذات القيمة البيئية العالية.

يجب أن يشجع إنتاج الوقود الحيوي على الممارسات التي تؤدي إلى تحسين التربة والتقليل من تدهورها.

يجب استخدام المياه السطحية والجوفية بالشكل الأمثل والحرص على عدم استنزاف المياه الجوفية.

يجب تقليل التلوث البيئي إلى الحد الأدنى.

يجب إنتاج أنواع الوقود البيولوجي بأكثر الطرق فعالية من حيث التكلفة، مع الالتزام بتحسين كفاءة الإنتاج والأداء في جميع مراحل تقيم أداء الوقود الحيوي.

يجب أن لا ينتهك إنتاج الوقود الحيوي حقوق ملكية الأراضي.

إجماع الوقود الحيوي المستدام

إجماع الوقود الحيوي المستدام هي مبادرة دولية تدعو الحكومات والقطاع الخاص، وأصحاب المصلحة الآخرين على اتخاذ إجراءات متضافرة والتعاون في العمل والتنسيق العام لضمان تجارة الوقود المستدام. وبهذه الطريقة سيلعب الوقود الحيوي دورًا رئيسيًا في تحويلات هامة في قطاع الطاقة، وتحقيق استقرار المناخ وما ينتج عنها من نهضة في جميع أنحاء العالم في المناطق الريفية.[66]

تصور مبادرة إجماع الوقود الحيوي المستدام الوضع الدي سيوفر الغذاء والعلف والألياف والطاقة، كما توفر فرصًا للتنمية الريفية، والتنوع في إمدادات الطاقة وحماية النظم البيئي والتنوع البيئي وحماية كربونية التربة.[66]

معايير الاستدامة

أدرجت العديد من البلدان والمناطق سياسات أو اعتمدت معايير لتعزيز التنمية المستدامة لإنتاج الوقود الحيوي واستخدامه، وأبرزها الإتحاد الأوروبي والولايات المتحدة. وقد أصدرت الوكالة الأوربية لمعايير الطاقة المتجددة في عام 2009، معيارًا يتطلب أن تكون 10% من وقود النقل مستمدة من الطاقة المتجددة بحلول عام 2020، ويعتبر هذا المعيار هو المعيار الأكثر شمولية. كما يتطلب هذا التوجيه أن تكون انبعاثات الغازات الدفيئة أقل بـ 50% من الغازات المنبعثة من الوقود الإحفوري، وذلك حتى سنة 2017. كما لا ينبغي أن تتم إنتاج النباتات المنتجة للوقود على أراضي ذات قيمة عالية في التنوع البيولوجي، وأن لا تقلل من كربونية التربة.[67]

أما المعايير الأمريكية للوقود المتجدد وقانون كاليفورنيا لمعايير الوقود الكربوني، تتطلب مستويات معينة من تقليل دورة حياة الغازات الدفيئة بالمقارنة مع ما ينتج من استهلاك الوقود الأحفوري. وتتطلب المعايير الأمريكية للوقود المتجدد أن يقلل ما لا يقل عن نصف الوقود الحيوي دورة حياة انبعاثات الغازات الدفيئة بنسبة 50%. ويدعو قانون كاليفورنيا لمعايير الوقود الكربوني إلى حد أدنى يعادل 10% من تخفيض الانبعاثات لكل من إنتاج الطاقة والنقل بحلول عام 2020. تعتزم ولاية كاليفورنيا "توسيع السياسة لمعالجة قضايا الاستدامة المرتبطة بالوقود الحيوي السائل في المستقبل"[67]

وقد اعتمدت البرازيل في عام 2009 سياسات جديدة للاستدامة إيثانول قصب السكر، متضمنة تنظيم مناطق توسيع زراعة قصب السكر والبروتوكولات الاجتماعية المنظمة.[67]

تغيرات سعر النفط

يفتح الوقود الحيوي آفاقًا جديدة من المنافسة في أسواق النفط والاعتدال في أسعاره. ووفقًا لصحيفة وول ستريت جرنال، فإنه تداول النفط الخام سيزداد بنسبة 15%، والبنزين بنسبة 25% في حالة عدم وجود الوقود الحيوي. ووفقًا للصحيفة، فإن مصادر الطاقة البديلة تساعد على مكافحة ارتفاع أسعار البنزين.[2][44]

الاستخدام في وسائل النقل

الوقود الحيوي لديه قدرة محدودة على استبدال الوقود الأحفوري، وينبغي ألا يعتبر بمثابة حل سحري للتعامل مع انبعاثات قطاع النقل، فلا يمكن للنقل بالوقود المستدام في وضعه الحالي أن يحل مكان النقل التقليدي. لذلك يجب أن توضع خطة لتطويرها، وتكون كجزء من نهج متكامل، وهو ما يعزز خيارات أخرى للطاقة المتجددة وزيادة كفاءة الطاقة، فضلاً عن التخفيف من الطلب الكلي والحاجة إلى النقل. ويعتبر تطوير المركبات التي تعمل بالوقود الهجين وخلايا الوقود وتحسين التخطيط الحضري والريفي من الحاجات الأساسية.[68]

في ديسمبر 2008، أنجزت شركة طيران نيوزيلندا أول اختبار لطائرة تجارية في العالم باستخدام وقود مصنع جزئيًا من الجاتروفا. وقد تم إجراء اختبار الطيران خلال اثنتي عشر ساعة طيران، وقد أقلعت الطائرة من مطار أوكلاند الدولي. وقد تم استخدام مزيج من الوقود الحيوي ووقود الجاتروفا بنسبة 50:50 وزودت بها طائرة بوينغ 747-400.[69][70]

وقد وضعت شركة طيران نيوزيلندا العديد من المعايير لاستخدام وقود الجاتروفا، منها أن الأراضي التي زرعت فيها الجاتروفا لم تكن غابات عذراء ولا مراعي في السنوات العشرين السابقة، إضافة إلى أن التربة والمناخ التي تزرع فيها غير مناسبة لغالبية المحاصيل الغذائية، وأن تكون مزارعها بعلية حصرًا. وقد وضعت الشركة أيضًا معايير للاستدامة العامة، موضحةً أن الوقود الحيوي يجب ألا ينافس الموارد الغذائية، ويجب أن تكون جيدة ومناسبة لوقود الطائرات النفاثة التقليدية وأقل كلفة من الوقود الحالي.[71]

استخدمت خطوط كونتيننتال الجوية عام 2009، وقود حيوي لطيرانها التجاري في أمريكا الشمالية. وقد أستخدمت في أولى رحلاتها طائرتين من نوع بوينغ 737-800، كان مزيج الوقود الحيوي المستخدم مشتق من الطحالب والجاتروفا.[72]

المراجع[عدل]

^ تعدى إلى الأعلى ل:^أ ^ب The Royal Society (January 2008).Sustainable biofuels: prospects and challenges,ISBN 978-0-85403-662-2, p. 61.
^ تعدى إلى الأعلى ل:^أ ^ب ^ت ^ث Gordon Quaiattini. [rtl]Biofuels are part of the solution[/rtl] Canada.com, April 25, 2008. Retrieved December 23, 2009.
^ EPFL Energy Center (c2007). [rtl]Roundtable on Sustainable Biofuels[/rtl] Retrieved December 23, 2009.
^ تعدى إلى الأعلى ل:^أ ^ب The Royal Society (2008). p. 2.
^ Oliver R. Inderwildi, David A. King (2009). "Quo Vadis Biofuels". Energy & Environmental Science 2: 343. doi:[rtl]10.1039/b822951c[/rtl].
^ Catherine Brahic. [rtl]Hydrogen injection could boost biofuel production[/rtl] New Scientist, March 12, 2007. Retrieved December 23, 2009.
^ The Royal Society (2008). p. 2 & 11.
^ Ron Oxburgh. "Fuelling hope for the future."The Courier-Mail, August 15, 2007.
^ Rocky Mountain Institute (2005). [rtl]Winning the Oil Endgame[/rtl] p. 107. Retrieved December 23, 2009.
^ [rtl]Growing Sustainable Biofuels: Common Sense on Biofuels, part 2[/rtl] World Changing, March 12, 2008. Retrieved December 24, 2008.
^ Daniel Budny and Paulo Sotero, editor (2007-04). [rtl]"Brazil Institute Special Report: The Global Dynamics of Biofuels"[/rtl] (PDF). Brazil Institute of the Woodrow Wilson Center. اطلع عليه بتاريخ 2008-05-03.
^ Inslee, Jay; Bracken Hendricks (2007). "6. Homegrown Energy". Apollo's Fire. Island Press, Washington, D.C. صفحات 153–155, 160–161.ISBN 9781597261753.
^ تعدى إلى الأعلى ل:^أ ^ب ^ت Larry Rother (2006-04-10). [url=http://www.nytimes.com/2006/04/10/world/americas/10brazil.html?pagewanted=1&sq=Bush Brazil ethanol&st=nyt&scp=5][rtl]"With Big Boost From Sugar Cane, Brazil Is Satisfying Its Fuel Needs"[/rtl][/url]. The New York Times. اطلع عليه بتاريخ 2008-04-28.
^ [rtl]"Biofuels in Brazil: Lean, green and not mean"[/rtl]. The Economist. 2008-06-26. اطلع عليه بتاريخ 2008-11-28.
^ [rtl]"Greenhouse Gas Reduction Thresholds"[/rtl]. U.S. Environmental Protection Agency. 2010-02-03. اطلع عليه بتاريخ 2010-02-09.
^ [rtl]"EPA designates sugarcane ethanol as advanced biofuel"[/rtl]. Green Momentum. اطلع عليه بتاريخ 2010-02-09. Text "date-2010-02-05" ignored (help)
^ Garten Rothkopf (2007). [rtl]"A Blueprint for Green Energy in the Americas"[/rtl]. Inter-American Development Bank. اطلع عليه بتاريخ 2008-08-22. See chapters Introduction (pp. 339-444) and Pillar I: Innovation (pp. 445-482)
^ تعدى إلى الأعلى ل:^أ ^ب Macedo Isaias, M. Lima Verde Leal and J. Azevedo Ramos da Silva (2004). [rtl]"Assessment of greenhouse gas emissions in the production and use of fuel ethanol in Brazil"[/rtl] (PDF). Secretariat of the Environment, Government of the State of São Paulo. تمت أرشفته من [rtl]الأصل[/rtl] على 2008-05-28. اطلع عليه بتاريخ 2008-05-09.
^ [rtl]"Biofuels - New Report Brings Greater Clarity to Burning Issue"[/rtl]. United Nations Environment Programme. 2009-10-16. اطلع عليه بتاريخ 2009-10-24.
^ [rtl]"Towards Sustainable Production and Use of Resources: Assessing Biofuels"[/rtl]. United Nations Environment Programme. 2009-10-16. اطلع عليه بتاريخ 2009-10-24.
^ Goettemoeller, Jeffrey; Adrian Goettemoeller (2007). Sustainable Ethanol: Biofuels, Biorefineries, Cellulosic Biomass, Flex-Fuel Vehicles, and Sustainable Farming for Energy Independence. Prairie Oak Publishing, Maryville, Missouri. صفحة 42. ISBN 9780978629304.
^ [rtl]"Carbon and Sustainability Reporting Within the Renewable Transport Fuel Obligation"[/rtl] (PDF). Department of Transport (UK). January 2008. تمت أرشفته من [rtl]الأصل[/rtl] على June 25, 2008. اطلع عليه بتاريخ 2008-11-30.
^ تعدى إلى الأعلى ل:^أ ^ب ^ت ^ث ^ج Edward Smeets, Martin Junginger et al. (August 2006). [rtl]"Sustainability of Brazilian bio-ethanol"[/rtl]. Copernicus Institute at Universiteit Utrecht and Universidade Estadual de Campinas. تمت أرشفته من [rtl]الأصل[/rtl] على May 28, 2008. اطلع عليه بتاريخ 2008-11-23. Report NWS-E-2006-110, ISBN 90-8672-012-9
^ تعدى إلى الأعلى ل:^أ ^ب Reuters (2008-09-04). [rtl]"Brazil SP cane growers to ban burning by 2017"[/rtl]. UK Yahoo News. اطلع عليه بتاريخ 2008-09-14.^{[وصلة مكسورة]}
^ Manoel Schlindwein (2008-03-10). [rtl]"Antecipado prazo para fim das queimadas nos canaviais"[/rtl] (باللغة Portuguese). São Paulo State Government. اطلع عليه بتاريخ 2008-09-14.
^ تعدى إلى الأعلى ل:^أ ^ب Timothy Searchinger et al. (2008). "Use of U.S. Croplands for Biofuels Increases Greenhouse Gases Through Emissions from Land-Use Change".Science 319 (5867): 1238.doi:[rtl]10.1126/science.1151861[/rtl]. PMID [rtl]18258860[/rtl].. There are critics to these findings for assuming a worst case scenario.
^ تعدى إلى الأعلى ل:^أ ^ب Fargione et al.؛ Hill، J؛ Tilman، D؛ Polasky، S؛ Hawthorne، P (2008). "Land Clearing and the Biofuel Carbon Debt". Science 319 (5867): 1235.doi:[rtl]10.1126/science.1152747[/rtl]. PMID [rtl]18258862[/rtl].. There are rebuttals to these findings for assuming a worst case scenario.
^ تعدى إلى الأعلى ل:^أ ^ب ^ت ^ث Tarcízio Goes and Renner Marra (2008). [url=http://www.embrapa.br/imprensa/artigos/2008/A expansao da cana-de-acucar e a sua sustentabilidade.pdf][rtl]"A Expansão da Cana-de-Açúcar e sua Sustentabilidade"[/rtl][/url] (PDF) (باللغة Portuguese). EMBRAPA. اطلع عليه بتاريخ 2008-11-30.
^ José Goldemberg (2008-05-01). [rtl]"The Brazilian biofuels industry"[/rtl]. Biotechnology for Biofuels 1(6): 4096. doi:[rtl]10.1186/1754-6834-1-6[/rtl]. PMC [rtl]2405774[/rtl].PMID [rtl]18471272[/rtl]. PDF version available at BioMedcentral
^ تعدى إلى الأعلى ل:^أ ^ب ^ت Macedo et al. (2007). [rtl]"A Energia da Cana-de-Açúcar – Doze estudos sobre a agroindústria da cana-de-açúcar no Brasil e a sua sustentabilidade"[/rtl] (باللغة Portuguese). UNICA. اطلع عليه بتاريخ 2008-11-30. Click on the link to download the zip file with the pdf chapters.
^ [rtl]"Another Inconvenient Truth"[/rtl]. Oxfam. 2008-06-28. اطلع عليه بتاريخ 2008-08-06.^{[وصلة مكسورة]}Oxfam Briefing Paper 114.
^ Michael Grunwald (2008-03-27). [rtl]"The Clean Energy Scam"[/rtl]. Time Magazine. اطلع عليه بتاريخ 2008-12-04.
^ Donald Sawyer (2008). [rtl]"Climate change, biofuels and eco-social impacts in the Brazilian Amazon and Cerrado"[/rtl]. Philosophical Transactions of the Royal Society 363 (1498): 1747.doi:[rtl]10.1098/rstb.2007.0030[/rtl]. PMC [rtl]2373893[/rtl].PMID [rtl]18267903[/rtl].
^ Luiz Alvez (2009-10-02). [rtl]"Enfim foi aprovado o Zoneamento Ecológico"[/rtl] (باللغة Portuguese). HSM. اطلع عليه بتاريخ 2010-04-09.
^ تعدى إلى الأعلى ل:^أ ^ب Government of Brazil. [rtl]"Sugarcane Agroecological Zoning"[/rtl]. UNICA, Brazil. اطلع عليه بتاريخ 2010-04-09.
^ تعدى إلى الأعلى ل:^أ ^ب [rtl]"Lula aprova por decreto zoneamento da cana-de-açúcar"[/rtl] (باللغة Portuguese). [Veja (magazine). 2009-09-18. اطلع عليه بتاريخ 2010-04-09.
^ Donald Mitchell (July 2008). [rtl]"A note on Rising Food Crisis"[/rtl]. The World Bank. اطلع عليه بتاريخ 2008-07-29.Policy Research Working Paper No. 4682.Disclaimer: This paper reflects the findings, interpretation, and conclusions of the authors, and do not necessarily represent the views of the World Bank
^ Veja Magazine (2008-07-28). [rtl]"Etanol não influenciou nos preços dos alimentos"[/rtl] (باللغة Portuguese). Editora Abril. اطلع عليه بتاريخ 2008-07-29.
^ [rtl]"Biofuels major driver of food price rise-World Bank"[/rtl]. Reuters. 2008-07-28. اطلع عليه بتاريخ 2008-07-29.
^ Directorate for Trade and Agriculture, OECD (2008-07-16). [rtl]"Economic Assessment of Biofuel Support Policies"[/rtl] (PDF). OECD. اطلع عليه بتاريخ 2008-11-01. Disclaimer: This work was published under the responsibility of the Secretary-General of the OECD. The views expressed and conclusions reached do not necessarily correspond to those of the governments of OECD member countries.
^ Directorate for Trade and Agriculture, OECD (2008-07-16). [rtl]"Biofuel policies in OECD countries costly and ineffective, says report"[/rtl]. OECD. اطلع عليه بتاريخ 2008-08-01.
^ FGV Projetos (November 2008). [rtl]"Fatores Determinantes dos Preços dos Alimentos: O Impacto dos Biocombustíveis"[/rtl] (PDF) (باللغة Portuguese). Fundação Getúlio Vargas. اطلع عليه بتاريخ 2008-12-04.Most of the text, graphs and tables included in the report are presented in Portuguese and English.
^ تعدى إلى الأعلى ل:^أ ^ب Ron Oxburgh. [rtl]Through biofuels we can reap the fruits of our labours[/rtl] The Guardian, February 28, 2008. Retrieved December 24, 2008.
^ تعدى إلى الأعلى ل:^أ ^ب Patrick Barta. [rtl]As Biofuels Catch On, Next Task Is to Deal With Environmental, Economic Impact[/rtl]Wall Street Journal, March 24, 2008. Retrieved December 24, 2008.
^ تعدى إلى الأعلى ل:^أ ^ب Andrew Williamson. Cambodian Research Centre for Development (c2005). [rtl]Biofuel: A Sustainable Solution for Cambodia?[/rtl] Retrieved December 24, 2008
^ [rtl]Toxic jatropha Shrub Fuels Mexico's Biodiesel Push[/rtl]
^ [ltr][1][/ltr]
^ [rtl]More to noxious weed fuel than meets the sky[/rtl]January 05, 2009
^ [rtl]Branching out into Biodiesel[/rtl] - Courier Mail August 09, 2008
^ [rtl]CILR Report Aug/July 2008[/rtl]- Spring Gully Trail - Page 5
^ [url=http://www.cilr.uq.edu.au/UserImages/File/ePOD/CILR ePOD_Dec_08(1).pdf][rtl]CILR Overview December 2008[/rtl][/url] - Origin Energy Spring Gully Trail, Sunshine Coast Trial, Page 3
^ [rtl]PRE overview[/rtl] - Origin Energy, Roma Trails, Page 11
^ Stephen Leahy. [rtl]Can Sorghum Solve the Biofuels Dilemma?[/rtl] IPS News, May 13, 2008. Retrieved December 24, 2008.
^ [rtl]Uganda: Sorghum On High Demand for Ethanol And Beer Production[/rtl]
^ [rtl]"Biodiesel Production from Algae"[/rtl] (PDF). Department of Energy Aquatic Species Program, National Renewable Energy Laboratory. اطلع عليه بتاريخ 2006-08-29.
^ [ltr]http://www.arabstoday.net/index.php?option=com_content&view=article&id=26896&catid=188&Itemid=81[/ltr]
^ [ltr]http://www.ibvf.cartuja.csic.es/[/ltr]
^[ltr]http://www.biofuels.ru/biodiesel/news/ukraine_to_produce_biofuel_of_algae/[/ltr]
^ Gold، Russell (2009-04-11). [rtl]"Pond Scum Gets Its Moment in the Limelight"[/rtl]. The Wall Street Journal.
^ Mulkern، Anne C. (2009-09-17). [rtl]"Algae as Fuel of the Future Faces Great Expectations -- and Obstacles"[/rtl]. The New York Times.
^ [ltr]http://discover.mst.edu/2010/12/saving-the-world-with-green-slime.html[/ltr]
^[ltr]http://scholarsmine.mst.edu/thesis/Microalgal_bioremedi_09007dcc807c5853.html[/ltr]
^ The Royal Society (2008). p. 4.
^ EPFL Energy Center (2008). [rtl]The Roundtable on Sustainable Biofuels: Ensuring Biofuels Deliver on their Promise of Sustainability[/rtl] December 4, 2008. Retrieved December 24, 2008.
^ [rtl]Roundtable for Sustainable Biofuels releases proposed standards for review[/rtl] Biomass Magazine, August 18, 2008. Retrieved December 24, 2008.
^ تعدى إلى الأعلى ل:^أ ^ب [url=http://www.renewableenergyworld.com/assets/documents/2008/FINAL SBC_April_16_2008.pdf][rtl]Sustainable Biofuels Consensus[/rtl][/url] hosted by the Rockefeller Foundation Bellagio Center in Bellagio, Italy, March 24-28, 2008. Retrieved December 24, 2008.
^ تعدى إلى الأعلى ل:^أ ^ب ^ت REN21 (2010). [rtl]Renewables 2010 Global Status Report[/rtl] p. 43.
^ The Royal Society (2008). pp.1-3.
^ [rtl]Air New Zealand Completes Test Flight with Jatropha Biofuel[/rtl] Renewable Energy World, January 5, 2009. Retrieved January 7, 2009.
^ [rtl]Boeing planes successfully fly with biofuels[/rtl]Biodiesel magazine, February 2009. Retrieved January 20, 2009.
^ [rtl]Air New Zealand Completes Biofuel Test[/rtl]GreenBiz.com, January 5, 2009. Retrieved January 5, 2009.
^ [rtl]Sustainable flight[/rtl] The Engineer Online, January 12, 2009. Retrieved January 12, 2009.

الوقود الحيوي

مقدمة:-

كثر الحديث فى الاونة الاخيرة عن الوقود الحيوي وذلك فى ظل تكاثف أزمة النفط الحالية وقرب إنتهاء المخزون العالمى للبترول خلال ال 40-50 سنة القادمة مما دفع الكثيرين للتفكير فى عالم بلا نفط بعد خمسين عاماً من الآن، ولكن الخطر ليس مؤجلاً لفترة 50 عاماً فالخطر أقرب من ذلك بكثير فمع قرب انتهاء مخزون النفط وزيادة سكان العالم سيرتفع سعر برميل النفط بصورة خيالية وقد يصل ال 500 دولار خلال الخمسة سنوات القادمة ولهذا الأمر تأثير كارثى على الإقتصاد العالمى .

بدأ الانسان ومنذ القرنين الماضيين فى إستكشاف مصادر طاقة نظيفة ومتحددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والمياه ، ولكن لم تكن المحاولات ناجحة بما فيه الكفاية ، فالطاقة الناتجة من هذه المصادر كانت لها مشاكلها وهى إما مكلفة أو لا يمكن نقلها أوتخزينها مما أضعف كثيراً من فرص الإستفادة منها، وبقى البديل الوحيد المناسب للإستخدام فى طيف واسع من الاستعمالات هو الوقود الحيوي .

ما هو الوقود الحيوي:-

الوقود الحيوي هو الطاقة المستمدة من الكائنات الحية سواء النباتية أوالحيوانية منها، وهو أحد أهم مصادر الطاقة المتجددة على خلاف غيرها من الموارد الطبيعية مثل النفط والفحم الحجري وكافة أنواع الوقود الإحفوري والوقود النووي.

الإيثانول:-

يتم إنتاج الإيثانول (ويسمى أيضاً بكحول الحبوب) من المحاصيل التي يدخل فيها النشا أو السكر كمكون أساسي.

الذرة هي أكثر المحاصيل استخداماً في إنتاج الإيثانول في الولايات المتحدة، في الوقت الذي تفضل فيه دول أميركا اللاتينية استخدام قصب السكر لإنتاجه.

يحتوي الإيثانول على ثلثي حجم الطاقة التي يحتوي عليها البنزين ولهذا السبب (بالإضافة إلى تكلفته المرتفعة) تتم إضافة الإيثانول إلى البنزين.

الإثانول الحيوي أو البيو-إثانول، هو نوع من أنواع الكحولات المستخرجة من مصادر طبيعية او بيولوجية، و يتم إستخدامها كمصدر من مصادر الطاقة و خصوصة كوقود للسيارات.

الايثانول الحيوي يمكن انتاجه من الكتلة الحيوية و المواد التي تحتوي على السكر و النشا والسيليلوز المواد الخام يمكن ان تكون المحاصيل الزراعية مثل قصب السكر و القمح و الشعير و البطاطا و الذرة و نفايات الورق و نشارة الخشب و القش0

والإيثانول هو سائل رائق لا لون له، يتميز برائحة مميزة، وسرعة اشتعال كبيرة، ويتخذ هيئتين:

الأولى: هي الإيثانول أو الوقود الحيوي، ويتم استخراجه من النباتات مثل: قصب السكر، والبطاطس الحلوة، أو الحبوب: كالذرة والقمح، ويضاف إلى البنزين الخالي من الرصاص، ويطلق عليه E-85 .

والشكل الثاني هو الديزل الحيوي المستخرج من الحبوب الزيتية أو زيت النخيل.

الايثانول Ethanol هو وقود نظيف عند الاحتراق، ذو رقم اوكتان عال، وينتج من مصادر متجددة، وهو من مشتقات الكحول، ينتج من بعض المحاصيل مثل الذرة وقصب السكر والبنجر وخلافه، وتنظر اليه البلاد المنتجة على انه وسيلة لعدم الاعتماد على مصدر للطاقة المتولدة من البترول المستورد.

الايثانول يستخدم كوقود خليط او كوقود اساسي، وهناك نوعان من وقود الايثانول المعروف:

1- خليط منخفض من الايثانول والبنزين، فيه نسبة الايثانول حتى 10%، ويمكن استخدامه في السيارات الموجودة بالاسواق.

2 - خليط عال من الايثانول والبنزين، وتكون فيه نسبة الايثانول من 60 الى 85%، ويمكن استخدامه في نوع من السيارات يطلق عليه مركبات متعددة الوقود flex-fuel vehicles. اضافة الايثانول الى الوقود يرفع من رقم الاوكتان (المقياس الخاص بمقدار مقاومة الوقود لسبق الاشعال او الدق بالمحرك.

والايثانول يحتوي على اكسجين يسمح باحتراق كامل وانظف، وهذا بدوره يساهم في المحافظة على البيئة. ويساعد اضافة الايثانول على البنزين في زيادة كفاءة الحريق.

أهم النباتات المستخدمة لانتاج الوقود الحيوي:-

من اشهرها الذرة و قصب السكر لإنتاج الإيثانول، والمحاصيل الزيتية مثل نخيل الزيت والجاتروفا والزان الهندي (البونجاميا) لإنتاج زيت الديزل الحيوي كما تظهر أبحاث الوقود الحيوي أن هناك العديد من النباتات التي يمكن زراعتها والاستفادة منها في انتاج الوقود الحيوي ولا تحتاج لكثير من الماء أو للمساحات المخصصة لانتاج المحاصيل الغذائية. ومنها الأعشاب البرية التي تنمو في القارة الأمريكية "سويتش" وتستخدم حالياً كعلف للحيوان بالإضافة إلى نبات الصفصاف والقنّب.

بدأت بعض المناطق بزراعة أنواع معينة من النباتات خصيصا لاستخدامها في مجال الوقود الحيوي ، منها الذرة وفول الصويا في الولايات المتحدة. وأيضا اللفت، في أوروبا. وقصب السكر في البرازيل. وزيت النخيل في جنوب شرق آسيا.

أيضا يتم الحصول على الوقود الحيوي من التحليل الصناعي للمزروعات والفضلات وبقايا الحيوانات التى يمكن إعادة استخدامها، مثل القشوالخشبوالسماد، وقشر الارز، والمجاري، وتحلُل النفايات، ومخلفات الأغذية، التي يمكن تحويلها إلى الغاز الحيوي عن طريق الهضم اللاهوائي.

الكتلة الحيوية المستخدمة كوقود:-

يتم تصنيفها على عدة أنواع، مثل النفايات الحيوانية والخشبية والعشبية، كما أن الكتلة الحيوية ليس لها تأثير مباشر على قيمتها بوصفها مصدر للطاقة.

ما هي أنواع وقود الكتلة الحيوية:-

هناك العديد من الأنماط المختلفة لوقود الكتلة الحيوية التي تتراوح من الحطب التقليدي المستخدم في الطهي بطريقة بعيدة كل البعد عن الكفاءة، إلى الأنماط الحديثة والمتطورة للغاية التي تنتج من الكتل الحيوية المزروعة لهذا الغرض بالذات. ويمكن للمخلفات الزراعية، مثل الروث، أن تستخدم كوقود حيوي. وفي بعض البلدان الأوروبية، كفرنسا وألمانيا، فإن النفايات الحيوانية تتحول شيئاً فشيئاً إلى مشكلة بيئية. غير أن بالمستطاع استخدام هذه النفايات في توليد الطاقة بالاعتماد على عمليات التخمير. وتستخدم الصين هذه التقنية منذ أكثر من20 عاماً. وهناك نحو10 ملايين من أجهزة إنتاج الغاز الحيوي المعتمدة على النفايات الحيوانية

أستعمالات الوقود الحيوي :-

بالنسبة لقصب السكر فإن بالمستطاع استخدام السكر أو تفل القصب على حد سواء في إنتاج الطاقة، والتفل هو ما يتخلف من القصب بعد عصره ( البقاز) وهو مفيد للغاية كوقود وعلف ومادة للبناء، وتستخدم مصانع تكرير السكر هذا التفل كمصدر للطاقة لتوفير الحرارة خلال عملية إنتاج السكر. ومع توافر التكنولوجيا الحديثة فإن هذا التفل يستعمل على نحو أكفأ بكثير لتوليد الكهرباء عبر محطة كهربائية عادية ترتكز على عمليات الاحتراق والتوليد.

تخيل إذن مصنعاً لتكرير السكر يستخدم الحرارة المستخلصة من السكر المنتج، ولكنه يغذي الشبكة الكهربائية وهي عصب الحياة المدنية، بالطاقة وهكذا تتحول صناعة منتجة للغذاء إلى صناعة منتجة للطاقة أيضاً. وهم يقومون بهذا بالفعل في عدد من البلدان. وقد اشتهرت البرازيل بتحويلها جزءاً من منتجات السكر إلى كحول لاستخدامه كوقود للسيارات. وهناك الآن نحو ستة ملايين سيارة تعمل بوقود يحتوي على نسبة 25 في المائة من ذلك الكحول ويتميز ذلك بأنه يقلل من التلوث، ولا حاجة هناك لاستعمال الرصاص ومن ثم فإنه بنزين خال من الرصاص .

وهكذا فإن لدينا طرقاً مختلفة لمعالجة أنواع الوقود الحيوي. فهناك الاحتراق، والتقطير، والتغويز، والتخمير، والحل الحراري. وثمة طائفة متنوعة هائلة من أنواع الوقود الحيوي. ومن الواضح أن اهتمامنا الرئيسي فيما يتعلق بالتحول المناخي ينصب على السعي لترويج الاستعمال الواسع لطاقة الكتلة الحيوية لأن ذلك يعد أحد السبل الرئيسية للتقليل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون

مميزات الوقود الحيوي:-

1- هو مصدر الطاقة الوحيد البديل للنفط لاستخدامه فى كل المجالات حيث يمكن نقله وتخزينه واستخدامه بطرق متعددة .

2- هو مصدر نظيف ومتجدد ورخيص نسبياً للطاقة

3- خلق فرص عمل وزيادة دخل سكان المناطق الزراعية

4- تخفيض انبعاث الغازات السامة وبالتالى تاثيره الايجابي على المناخ

5- بالرغم من ان احتراق الوقود الحيوي يزيد من انتاج غاز ثانى اكسيد الكربون بالاضافة الى الكمية المنبعثة من النباتات المنتجة له الا انه من جانب اخر فان زيادة اعداد هذه النباتات المنتجة له والتى تستهلك غاز ثانى اكسيد خلال عملية التمثيل الضوئى تعمل على معادلة كمية غاز ثانى اكسيد الكربون فى الهواء الجوى .

مزايا أنواع الوقود الحيوي بالمقارنة مع الأشكال الأخرى من الطاقة- الوقود الأحفوري، الطاقة الشمسية، الرياح؟؛

1- الوقود الحيوي محايد إزاء ثاني أكسيد الكربون،

2- مورد متجدد، فالوقود الأحفوري سيستمر فحسب مدة40 أو50 سنة أخرى.

3- مع الوقود الحيوي فإن بالمستطاع إنتاج طائفة واسعة متنوعة

4- بمقدورك استعمال الوقود الحيوي لإنتاج غاز للحرق، أو سائل لملء الخزانات والبيع في المحطات، أو أنك تستطيع استخدام الوقود الحيوي لإنتاج مادة مثل الفحم النباتي

5- الوقود قد يكون البديل الأساسي الوحيد للنفط في وسائل النقل الذي تعبئه في أكياس ثم تصدره.

6- وقود مطاوع في المعاملات التجارية وفي الاستخدام النهائي

7- من أبرز مزايا هذا الوقود أنه يخلق الكثير من الوظائف

8- يتمتع بإمكانات هائلة لإحياء الاراضي المتدهورة، فبالنسبة لأي أرض تعاني من التدهور بالمستطاع أن تعثر على نوع من النباتات قادر على إحياء المنطقة، وإذا كان هذا النبات سيستخدم كوقود فإن ذلك يعطيه قيمة إضافية وهو ما يجعل استصلاح الأراضي عملية مجدية من الناحية الاقتصادية.

المشاكل الناتجة عن استخدام الوقود الحيوي :-

بالرغم من المميزات الكثيرة للوقود الحيوي الا ان هناك العديد من المشاكل التى تكتنف استخدامه نلخصها فى التالى :-

1- زيادة اسعار الاغذية

2- زيادة استهلاك الاراضى والمياه

3- التاثير السلبي على الغابات و بالتالى على المناخ العالمى

4- تقليل المراعى وتزايد التأثيرات المتسلسلة على الحيوانات والانسان

هل نتطلع إلى مستقبل يغدو فيه الوقود الحيوي مصدراً أساسياً من مصادر الطاقة؟

إن هذا الوقود سيكون واحداً من المصادر الرئيسية. إنني أعتقد أننا نتطلع إلى مستقبل يضم طائفة متنوعة من مصادر الطاقة- الكتلة الحيوية، الطاقة الشمسية، الرياح، الطاقة الحرارية الأرضية، المحيطات. وتستخدم طاقة المحيطات بثلاث طرق هي:حركات المد والجزر؛ والأمواج؛ والطريقة الثالثة فهي استخدام الفارق في درجات الحرارة بين الطبقتين العليا والسفلى من المياه التي يمكن أن تصل إلى10 درجات مئوية. وبالاعتماد على ذلك فإن باستطاعتك تشغيل محرك توربيني وستستخدم العديد من هذه النظم في توليد الهيدروجين، وهو واحد من أبرز أنواع وقود الطاقة في المستقبل، غير أنه ليس متاحاً في صيغته الصرفة في الطبيعة. فأنت تحتاج إلى الحرارة أو الكهرباء لتوليده. ويمكن الحصول على الكهرباء اللازمة من الطاقة الشمسية أو الحيوية أو الريحية. وبمقدورك استخدامه في وسائط النقل ضمن جملة أمور. وهناك بالفعل نماذج تجريبية من السيارات التي تعمل بالهيدروجين. أن الأمر يتعلق أساساً بمدى تقدم البحوث والتكنولوجيا، وبرغبة المجتمع في الحصول على هذه المنتجات، وبخلقه للظروف اللازمة لطرحها في الأسواق. والأداة الرئيسية لإتاحة الفرصة للمنتجات المذكورة لدخول الأسواق هي الأسعار. أمّا فيما بعد فإن هذه المنتجات ستطرح في السوق بحكم الضرورة إذ لن يكون هناك من وقود أحفوري. إننا سنسمع تعبير الطاقة الشمسية يتردد أكثر فأكثر لأن أصل الكتلة الحيوية وطاقة الرياح أو المحيطات هو الشمس في نهاية المطاف. كما سنسمع أكثر فأكثر مصطلحات الطاقة الحيوية، والواط الحيوي، والطاقة الخضراء، والوقود الحيوي وغيرها.

التعامل مع التاثيرات السالبة :-

أن انتاج الوقود اصبح أمراً لا مفر فلم يبق أمام المختصين الا بذل تكثيف الجهود للتعامل مع الاثار السالبة لاستخدام الوقود الحيو ي وذلك بالاعتماد على محاصيل مخصصةلإنتاج الطاقة وعلى المخلفات الزراعية والخشبية بدلا عن المحاصيل الغذائية وتطوير انواع من النباتات التى تسنخدم قدراً أقل من المياه و انواع من الاراضى يصعب استخدامها لانتاج المحاصيل الغذائية كما يمكن مصادر الطاقة المتجددة الاخرى كالشمس والرياح والطلقة الهايدروليكية للمياه و المد والجزر وذلك للتقليل من استخدام الوقود الحيوي.

صناعة الوقود الحيوي فى السودان:-

يدخل السودان عصر انتاج الوقود الاخضر بانتاج 65 مليون لتر ويتدرج الانتاج ليبلغ 200 مليون لتر خلال العامين القادمين كاول مصنع بافريقيا، وبذلك يتبوأ السودان مركزا متقدما على مستوى دول العالم فى هذه الصناعات الاستراتيجية ما يعني دخول البلاد عالم الوقود الاخضر، وفى وقت يتجه فيه العالم الى انتاج بدائل اخرى للطاقة تكون صديقة للبيئة وتقلل من مخاطر الاحتباس الحرارى.

وبحسب تقارير اقتصادية فمن المتوقع ان يكون السودان من اكبر الدول في انتاج غاز الايثانول نظرا لما يتمتع به من امكانيات في مجال صناعة الوقود الاخضر الى جانب توفر الحلول الطبيعية لازمة الغذاء والطاقة التي ضربت العالم الآن نسبة للخصائص المتنوعة التي تتميز بها اقاليم السودان المختلفة بصورة تمكن كل اقليم من النهوض زراعياً وصناعياً.

يحقق المصنع دعما للاقتصاد الوطنى وانتاج بدائل اخرى للطاقة تقلل من مخاطر انتشار انبعاثات غاز ثاني اكسيد الكربون ، وبحسب تصريحات محمد المرضي التجاني العضو المنتدب لشركة سكر كنانة ان المصنع ياتى فى اطار دعم الشركة لخطة الدولة لتوفير الطاقة النظيفة ودعم الصادرات غير البترولية ، مبينا ان هذا المصنع سيجعل السودان يتبوأ مركزاً متقدما على مستوى دول العالم فى هذه الصناعة الاستراتيجية ، والذى تشكل فيه الطاقة الاساس المحرك لعجله التنمية فى وقت يتسابق فيه العالم لايجاد بدائل للطاقة تكون صديقة للبيئة

وبقيام مصنع وقود الايثانول تتحقق اهداف استرتيجية عديدة تتمثل فى الاستفادة القصوى من مخلفات السكر وتحسين عوامل البيئة الى جانب الاسهام فى تأمين الوقود من مصادر متجددة وخاصة مع توقعات العديد من خبراء الطاقة الدوليون ان يتم احلال الايثانول محل الوقود العادى فى غضون السنوات الخمس القادمة اذ سيصبح عنصر الطاقة الاساسى فى الكثير من الدول التى لاتحتوى على مخزون طاقة تقليدى

ويعتبر قيام مصنع الايثانول بكنانه تطورا مهما لصناعة السكر واضافة تنموية لمسيرة التطور الذى يشهده السودان فى توطين الصناعات الحديثة والتى اهتمت بها العديد من الدول المتقدمة وخاصة فى انتاج بدائيل للطاقة الى جانب اسهام الخبرات الهندسية السودانية فى هذا العمل يعد تطوراً لصناعة السكر ومسيرة الإنماء لمصنع بكنانة باعتبارها رائدة.

تكلفة المشروع 15مليون دولار امريكى

قامت شركة سكر كنانة تصدير أول شحنة إيثانول إلى الاتحاد الأوروبي.

وأوضح الأمين العام لمجلس إدارة كنانة عمر مدني أن السفينة التي تحمل شحنة الإيثانول أبحرت إلى ميناء روتردام في هولندا.

وأضاف أن هذه الشحنة وحجمها خمسة ملايين لتر اشتراها الاتحاد الأوروبي بسعر مبدئي قدره 450 يورو للمتر المكعب.

وذكر أنه بحلول نهاية فبراير/ شباط المقبل سيتم تصدير 20 مليون لتر إضافية على أربع شحنات.

من جهته، أشار العضو المنتدب لشركة الكنانة محمد المرضي أن أسعار الشحنات الأربع التالية قد تختلف اعتمادا على أسعار السوق، وقال إن الشحنات ستستمر بانتظام بمعدل خمسة ملايين لتر شهريا.

وتوقع المرضي أن ترتفع طاقة المصنع الإنتاجية إلى 200 مليون لتر من الإيثانول سنويا بحلول عام 2013.

وكانت الشركة التي تعد أكبر شركة للسكر في السودان قد افتتحت مصنع الإيثانول منتصف العام الجاري بهدف إنتاج 65 مليون لتر سنويا من الوقود الحيوي.

ويستخدم المصنع في إنتاجه نواتج ثانوية من صناعة السكر السودانية لتوفير مصدر متجدد للطاقة.

بدات باستخدام الحبوب ي انتاجه مثل امريكا والهند التي تستخدم الارز .

السودان اكبر منتجي السكر في العالم مرشخ لان يكون من كبار منتجي الايثانول من تخمير المولاس

في السودادان 3 مصانع هي :-

1- الشركه الوطنيه للتقطير وهو احد اقدم المصانع منذ 1956

2- شركه التقطير الحديث 1960 تقريبا .

3- كنانه 65 مليون لتر سنويا

بالاضافه الي 6 مصانع للايثانول تحت الانشاء هي

المصاتع الاربعه لشركه السكر السودانيه

شكر سكر النيل الابيض

مصنع سابتيتا بالنيل الابيض .

إعداد :

د. الصادق جابر عاجب

كتاب الوود الحيوي الافا والمخاطر والفرص

رابط تحميل

http://www.iraqi-datepalms.net/Uploaded/file/BiofuelCoal.pdf

[PPT]

الوقود الحيوي

ملف بور بوينت

رابط التحميل

http://faculty.mu.edu.sa/download.php?fid=55086

كتاب - بحث

انتاج الوقود الحيوي في اطار الاقصاد العالمي

رابط التحميل

http://www.caus.org.lb/PDF/EmagazineArticles/bouhothaqtisadiah63-64dinajalal.pdf

» هل يجب أن تنهي المضاد الحيوي بالكامل؟
» الدور الحيوي للرجل برحلة الحمل والولادة؛ أساسي ومحوري !
» جـرش : «الجفت» وقود الفقـراء في الشتاء في ظل غلاء المعيشة
» النفط والغاز وقود الصراعات الإقليمية والنزاعات الداخلية
» ابتكار ثوري: مشتقات الحليب والألبان وقود جديد للطائرات