نقدم هنا لمحة حول الطاقة المتجددة، مع التركيز على استخدامات الطاقة الحيوية عبر العصور. يعود اكتشاف هذه الطاقة إلى اللحظة الأولى التي تم فيها حرق الوقود الحيوي، حيث أن اسمها مستمد من الكتلة الحيوية التي تتكون من المواد العضوية.
تتضمن هذه المواد بقايا المحاصيل والنباتات والحيوانات، ومن أبرز النباتات المستخدمة في إنتاج الوقود الحيوي هي الذرة وقصب السكر وفول الصويا.
استخدامات الطاقة الحيوية عبر التاريخ
تعتبر الطاقة الحيوية من أهم مصادر الطاقة المتجددة على الصعيد العالمي، وقد ساهمت في إحداث تغييرات جذرية عبر العصور. فيما يلي نستعرض بعض استخداماتها القديمة والحديثة:
- التدفئة والكهرباء: يساعد استخدام الطاقة الحيوية في تقليل انبعاثات الكربون، مما يسهم في مواجهة ظاهرة الاحتباس الحراري.
- تتميز هذه الطاقة بكونها صديقة للبيئة ولا تضر بصحة الكائنات الحية، لكن يجب مراعاة استخدامها بكميات معتدلة لتفادي آثار تلوث بسيطة قد تنتج عن المكونات الكيميائية والفيزيائية.
- الطهي: تُستخدم الطاقة الحيوية في عمليات مثل إذابة الجليد وتجفيف الفواكه والخضروات، وبسترة الحليب، مما يقلل من الاعتماد على المصادر غير المتجددة.
- وقود النقل: تسهم الطاقة الحيوية في إنتاج الوقود المستخدم في وسائل النقل، ما يقلل من استهلاك الوقود الأحفوري ويحد من الغازات الملوثة التي تُطلق في الغلاف الجوي.
- السيارات الكهربائية: تُستخدم الطاقة الحيوية لإنتاج السيارات الكهربائية، حيث تُصنع مادة الإيثانول اللازمة لذلك من بقايا مواد مثل زيت النخيل وبيليه الخشب وعظم الزيتون والذرة.
- الصناعة: تُستخدم في تصنيع البلاستيك والأسمدة الطبيعية والمواد الكيميائية كبديل متجدد للمصادر غير المتجددة مثل الغاز.
الطاقة الحيوية في العصر الحديث
تجتذب الطاقة الحيوية اليوم اهتماماً أكبر بسبب تنوع المواد العضوية المستخدمة في استخراجها:
- تعتبر دول أوروبا الطاقة الحيوية مصدراً متجدداً، حيث تمثل ثلثي الطاقة المتجددة في تلك الدول، وتشكل حوالي 15% من إجمالي استهلاك الطاقة في الاتحاد الأوروبي.
- تُعد الغابات المصدر الأكثر شيوعًا للطاقة الحيوية، حيث يتم جمع الفروع والجذوع وبقايا الأخشاب المنتجة خلال عمليات الحصاد.
- تشير الدراسات إلى أن أكثر من نصف الطاقة المتجددة المستخرجة في أوروبا تأتي من الأخشاب.
فوائد الطاقة الحيوية
توفر الطاقة الحيوية مصدراً طبيعياً متجدداً، مما يسهم في تحقيق الاستدامة الاقتصادية في المستقبل. ومن المنافع المرتبطة بها:
- توفير مصادر طاقة نظيفة متاحة محليًا وليس فقط على مستوى عالمي.
- تخفيف الاعتماد على النفط المستورد من دول خارجية، مما يقلل من تكاليف الاستيراد.
- توفير المزيد من فرص العمل للشباب والمهندسين المحليين، مما يساهم في تقليل نسبة البطالة.
- تحفيز الاقتصاد في مناطق الريف.
التحديات المرتبطة بالطاقة الحيوية
رغم الفوائد العديدة للطاقة الحيوية، إلا أنها تواجه بعض التحديات والعيوب، ومنها:
- تلوث الهواء: تشير الدراسات إلى أن احتراق الأخشاب أو النباتات المستخدمة في الوقود الحيوي يساهم في تلوث الهواء وإطلاق الكربون.
- عند مقارنة مقدار التلوث مع أنواع أخرى من الطاقات المتجددة كالطاقة الكهرومائية، يظهر أن الطاقة الحيوية تحتاج لتقييم دقيق.
- التهديد للموارد الزراعية والحيوانية: على الرغم من كون الطاقة الحيوية قابلة للتجديد، إلا أنها تتطلب صيانة مستمرة.
- سحبها من المحاصيل المختلفة يؤدي إلى إزالة الأشجار وبالتالي تأثيرات سلبية على الغابات.
- قد يؤدي ذلك إلى تقليص المواطن المتاحة للحياة البرية، مما يزيد من خطر انقراض الأنواع.
- التكلفة العالية: تتطلب إدارة الطاقة الحيوية تكلفة مرتفعة مقارنة بأنواع الطاقة الأخرى، وذلك بسبب الحاجة للحفاظ على الموارد، وإعادة الزراعة، والمصاريف الخاصة بالمعدات.
- الاستهلاك المكثف للمياه: تتطلب عمليات إنتاج الطاقة الحيوية كميات كبيرة من المياه، مما قد يؤثر سلباً على الموارد المائية المتاحة للحياة البشرية والحيوانية.
الجدل حول الطاقة الحيوية
تتباين الآراء بشأن التحول العالمي نحو استخدام الطاقة الحيوية كبديل للنفط ومشتقاته:
- وجهات نظر مؤيدة: يُعتبر الديزل والإيثانول نوعان من الوقود الحيوي المشتق من المحاصيل، مما يعزز الإنتاج المحلي ويخفض الاعتماد على الدول الأجنبية.
- كما أن انبعاثاته أقل بالنسبة للوقود التقليدي، مما يقلل من مشاكل تلوث الهواء.
- وجهات نظر معارضة: تشير إلى عدم إمكانية استبدال الطاقة الحيوية كليًا بالنفط، مثلما يتساءل النقاد هل سيتمكن السائق من العثور على الوقود بسهولة في كل مكان؟
- كما يتساءلون عن توفر المحاصيل الكافية التي تضمن تلبية احتياجات البشر من الوقود.
- وفقاً للاستشاري ماثيو، يعني استبدال 5% من الوقود التقليدي بالوقود الحيوي استخدام 60% من محاصيل فول الصويا المتاحة، مما يؤثر على الأمن الغذائي.
آفاق جديدة في الطاقة الحيوية
يعتبر العلماء أن الطاقة الحيوية تمثل فرصة هامة للدول للتغلب على نقص موارد الطاقة، كما أنها تقدم حلولاً جديدة للدول الفقيرة بالنفط، للأسباب التالية:
- تعمل كبديل مستدام للنفط، توجه العالم نحو مصادر طاقة متجددة، حيث تساهم حالياً بأكثر من 10% من احتياجات الطاقة الأولية عالمياً.
- تشكل حلاً فعّالاً للحد من انبعاث الغازات الضارة، مقارنةً بالخيارات الأخرى المتاحة.
- توجهت العديد من الدول نحو دعم استخدام الطاقة الحيوية بدلاً من الوقود الأحفوري، مثل البرازيل التي تعتمد على قصب السكر لإنتاج الطاقة.
- تمكنت من دمج الإيثانول الناتج مع الوقود التقليدي، مما أدى إلى تقليل استهلاك الوقود التقليدي بنسبة تصل إلى 50%.
