طاقة الكتلة الحيوية (biomas energy) وهي كل أنواع المواد المشتقة من النبات التي يمكن استخدامها لإنتاج الطاقة مثل الخشب والنباتات العشبية والمحاصيل الزراعية ومخلفات الغابات.
ومصادر هذه الطاقة يتم إنتاجه خلال عملية التمثيل الضوئي (photo synthesis) وهي قيام خلايا النباتات بانتاج كربوهيدرات باستخدام الماء وثاني أكسيد الكربون وضوء الشمس، وهذه الكربوهيدرات هي مصادر الطاقة.
وتقدر كمية الكهرباء المنتجة حاليا في العالم من الكتلة الحيوية بحوالي (10) ميجاوات ويعتبر سوق تقنيات الكتلة الحيوية حاليا صغير نسبيا نظرا لتوفر النفط والفحم بأسعار معقولة، وهذا باستثناء المناطق التي تتوفرفيها مصادرالكتلة الحيوية بشكل كبير جدا.
تم استخدام الكتلة الحيوية منذ أن بدأ الناس في حرق الأخشاب لطهي الطعام والتدفئة.
لا يزال الخشب أكبر مصدر لطاقة الكتلة الحيوية اليوم.
وتشمل المصادر الأخرى المحاصيل الغذائية ، والنباتات العشبية والخشبية، والمخلفات من الزراعة أو الغابات، والطحالب الغنية بالزيوت، والمكونات العضوية للنفايات البلدية والصناعية.
حتى الأدخنة المنبعثة من مدافن النفايات (التي تحتوي على الميثان، المكون الرئيسي في الغاز الطبيعي) يمكن استخدامها كمصدر لطاقة الكتلة الحيوية.
يمكن استخدام الكتلة الحيوية للوقود وإنتاج الطاقة والمنتجات التي يمكن أن تُصنع من الوقود الأحفوري.
تقنيات الطاقة الحيوية:
1- الوقود الحيوي:
الوقود الحيوي هو وقود للنقل، مثل الإيثانول والديزل الحيوي، يتم إنشاؤه عن طريق تحويل الكتلة الحيوية إلى وقود سائل لتلبية احتياجات النقل.
2- الطاقة الحيوية:
تعمل تقنيات الطاقة الحيوية على تحويل وقود الكتلة الحيوية المتجددة إلى حرارة وكهرباء باستخدام واحدة من ثلاث عمليات: الاحتراق، والتحلل البكتيري، والتحويل إلى وقود غاز / سائل.
3- المنتجات الحيوية:
بالإضافة إلى الكهرباء والوقود، يمكن أيضًا تحويل الكتلة الحيوية إلى مواد كيميائية لصنع البلاستيك والمنتجات الأخرى التي تُصنع عادةً من البترول.
فوائد الكتلة الحيوية:
يمكن أن توفر الكتلة الحيوية مجموعة من الفوائد.
1- الحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري:
إن استخدام طاقة الكتلة الحيوية لديه القدرة على الحد بشكل كبير من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.
يطلق حرق الكتلة الحيوية نفس كمية ثاني أكسيد الكربون التي يطلقها حرق الوقود الأحفوري.
ومع ذلك، فإن الوقود الأحفوري يطلق ثاني أكسيد الكربون الذي تم التقاطه من خلال عملية التمثيل الضوئي منذ ملايين السنين - وهو في الأساس غاز دفيئة "جديد".
الكتلة الحيوية، من ناحية أخرى، تطلق ثاني أكسيد الكربون الذي يتم موازنته إلى حد كبير بثاني أكسيد الكربون الذي يتم التقاطه في نموها (اعتمادًا على مقدار الطاقة المستخدمة في زراعة الوقود وحصاده ومعالجته).
ومع ذلك، فقد وجدت الدراسات أن إزالة الغابات لزراعة الكتلة الحيوية ينتج عنها عقوبة كربونية تستغرق عقودًا للتعويض، لذا فمن الأفضل أن تزرع الكتلة الحيوية على أرض تم تطهيرها مسبقًا، مثل الأراضي الزراعية غير المستغلة.
2- الحد من الاعتماد على النفط الأجنبي:
يمكن أن يقلل استخدام الكتلة الحيوية من الاعتماد على النفط الأجنبي لأن الوقود الحيوي هو وقود النقل السائل المتجدد الوحيد المتاح.
دعم صناعة المنتجات الزراعية والغابات في الولايات المتحدة:
تدعم طاقة الكتلة الحيوية الصناعات الزراعية ومنتجات الغابات في الولايات المتحدة.
المواد الأولية الرئيسية للكتلة الحيوية للطاقة هي بقايا مصانع الورق، وخردة مطحنة الخشب، والنفايات البلدية.
بالنسبة لوقود الكتلة الحيوية، فإن المواد الأولية الأكثر شيوعًا المستخدمة اليوم هي حبوب الذرة (للإيثانول) وفول الصويا (للديزل الحيوي).
في المستقبل القريب - وباستخدام التكنولوجيا التي طورتها NREL - سيتم أيضًا استخدام المخلفات الزراعية مثل مخلفات الذرة (سيقان وأوراق وقشور النبات) وقش القمح.
تشمل الخطط طويلة الأجل زراعة واستخدام محاصيل الطاقة المخصصة، مثل الأشجار والأعشاب سريعة النمو والطحالب.
يمكن أن تنمو هذه المواد الأولية بشكل مستدام على أرض لن تدعم المحاصيل الغذائية المكثفة.
التسميات
طاقة