المحاصيل الخاصة بانتاج الوقود الحيوي

من المحاصيل الخاصة بانتاج الوقود الحيوي

• حبوب الذرة.
• بذور اللفت أو الكانولا.
• قصب السكر.
• زيت النخيل.
• نبات الجاتروفا.
• فول الصويا.
• بذور القطن.
• عباد الشمس.
• القمح.

الذرة تعتبر مصدر ضخم للوقود الحيوي فتعد الذرة بصورة عامة ملك الوقود الحيوي القائم على

الإيثانول

، كما يتم تحويل الذرة المليئة بالسكر إلى إيثانول من خلال طريقة تخمير مثل صناعة البيرة فيتم طحن الحبوب واخلط مع الماء الدافئ والخميرة ويتم تخمر الخميرة الخليط لإنتاج الإيثانول ومن ثم يتم خلط هذا الإيثانول بالبنزين لاستخدامه في محركات السيارات.

يتم استعمال زيت بذور اللفت في الطهي الطعام وللإضاءة لعدة قرون وحالياً، تعتبر مصدر هام للديزل الحيوي ومن أهم الأنواع هو الكانولا لأنه بمقارنة معبذور اللفت الأخرى فهو يشتمل على نسبة قليلة من حمض الأيروسيك مما يجعل تناوله أكثر صحة سواء للحيوانات وللبشر، والحقيقة المثيرة للانتباه أن الديزل الحيوي لا يميل إلى العمل الجيد في المناخات الباردة، وذلك لأن الزيوت النباتية تميل في أن تكون غنية بالدهون المشبعة، مما يسمح بتكوين بلورات الثلج داخل درجات حرارة قليلة، تصادف أن الكانولا قليلة في الدهون المشبعة مما يمنحها بوضوح ميزة في البيئات الباردة أكثر من بدائلها كما تحتوي بذور اللفت أيضًا على نسبة مرتفعة بشكل ما بالزيت بمقارنتها مع أغلب النباتات ، مما يجعلها من المحاصيل المميزة لصناعة الوقود.

يستعمل قصب السكر لإنتاج الإيثانول الحيوي وهو على عكس الذرة لذا استثمرت البرازيل مليارات الدولارات في هذه الصناعة، لدرجة أنها حالياً أرخص من البنزين، ومن المثير للانتباه ولكن اغلبها الآن تستعمل محركات وقود مرنة وفي إنتاج الإيثانول من قصب السكر أرخص بست مرات من إنتاج الذرة ومع هذا، يحرق المزارعون حقولهم خلال حصاد قصب السكر ، مما يتسبب في إطلاق كميات كبيرة من غازات الاحتباس الحراري داخل الغلاف الجوي وإلغاء فوائد الكربون إلى حد ما من استخدام الإيثانول الحيوي.

وقود الديزل الحيوي تصنع من زيت النخيل أقل تلويثًا من البنزين أيضًا كما ساهم زيت النخيل في تطوير اقتصادات ماليزيا وإندونيسيا على وجه الخصوص، ومع هذا، فإن زراعة أشجار النخيل للديزل الحيوي في هذه البلاد تسببت في حرق آلاف الأفدنة من الغابات المطيرة يوميًا لزراعة المحاصيل ويعد هذا التدمير مهدد للنظام البيئي الضعيف ويعرض آلاف الأنواع النباتية والحيوانية للخطر.

هي نوع من الحشائش السامة وتقوم بدور كبير داخل سوق الوقود الحيوي فقد تنمو الشجيرات سريعاً، ولا يحتاج كمية كبيرة من الماء كما تشتمل بذورها على قرابة 40٪ من الزيت ثم يتم سحق بذور النبات لإستخراج الزيت لإنتاج وقود الديزل الحيوي ولكن لا يتم إهدار حالات البذور والمواد النباتية. بسهولة لذا يمكن استخدامها أيضًا كوقود للكتلة الحيوية.

يستعمل فول الصويا كمصدر للوقود ما اتضح أن أغلب وقود الديزل الحيوي بالولايات المتحدة مصنع من فول الصويا كما يمكن للسيارات والمعدات الثقيلة وحتى الحافلات أن تتحرك من خلال وقود الديزل الحيوي الصويا النقي أو من خلال مزج وقود الديزل الحيوي الصويا مع وقود الديزل التقليدي كما أوضحت الأكاديمية الوطنية للعلوم على أن ديزل فول الصويا ينتج طاقة أكثر من مما ينتج إيثانول الذرة.[1]

الزيت الذي يأتي من طحن بذور القطن هو ما يتم تحويله لزيت القطن ثم لوقود الديزل الحيوي وبحسب الدراسات فأنه يلزم استعمال أكثر من 1 جالون (3.78 لترًا) من بذور القطن لتكون جالون واحد (3.78 لترًا) من وقود الديزل العادي كما تولد بذرة القطن 35 جالونًا (132.5 لترًا) من الزيت لكل فدان وهذا بحسب متخصصي جامعة كاليفورنيا، وهو أقل بنسبة 33 بالمائة تقريبًا من زيت بذور اللفت.

يعتبر محصول بذور عباد الشمس مليء بالزيت ولهذا تبين أن هذه البذور الزيتية تعتبر محصول مهم للوقود الحيوي وبحسب جمعية عباد الشمس الوطنية فأنه يمكن أن ينتج فدان واحد ، أي 0.4 هكتار من عباد الشمس 600 رطل (272.1 كجم) من الزيت كما تقوم المصافي إما بمعالجة زيت عباد الشمس فيتحول لوقود حيوي أو تستعمل نفايات المصنع ككتلة حيوية ، ومن ثم تعمل على تزويد المصانع بالوقود ومحطات الطاقة.[2]

يستعمل القمح في صناعة الإيثانول ففي الولايات المتحدة قد يتم إنتاج ما يقرب من 90٪ من الإيثانول عن طريق الذرة ولهذا يساعد القمح بدرجة أقل في التحول لإيثانول وفي أوروبا فقد يتجه لاستعمال القمح كمحصول للطاقة في الاتجاه التصاعدي.

من امثلة الوقود الحيوي

• الخشب.
• الغاز الحيوي.
• وقود الديزل الحيوي.
• الإيثانول.
• الميثانول.
• البيوتانول.

هو يعتبر الشكل الرئيسي للوقود المشتق من المواد العضوية فقد توفر الأشجار والنباتات الكتلة الحيوية المحروقة للوقود في صورة الحطب ونشارة الخشب والرقائق والفحم والكريات ومن هنا فإن الخشب يعد أحد أكثر صور الوقود شيوعًا المستعملة في شتى أنحاء العالم وفي الأغلب ما يجمع الناس هذه الأشكال المتنوعة من الخشب لتدفئة المنازل وإعداد الطعام وتشغيل الأجهزة الصغيرة على مستوى المنزل.

يعتبر هذا  الشكل الغازي للوقود الحيوي كما هو يحترق تمامًا مثل الغاز الطبيعي ولهذا السبب ، فإنه يحتل مكانه ببطء ولكن بثبات كما يتكون الغاز الحيوي بشكل رئيسي من غاز الميثان وبالرغم من أنه ينتج خلال عملية الانهيار اللاهوائي للكتلة الحيوية فقد تستخدم أغلب الشركات الزراعية الغاز الحيوي ويتم حاليًا تعبئة الوقود داخل أسطوانات غاز للاستعمال المنزلي.

هذا الوقود الحيوي هو سائل بطبيعته وهو يركز في الأغلب على النباتات التي محتوها عالي من الطاقة من أجل الحصول على وقود الديزل الحيوي النقي وهي مصنوعة عن طريق خلط كل من الدهون والزيوت من الحيوانات والنباتات على التوالي والكحول هو عنصر آخر يتسبب في صناعة وقود الديزل الحيوي. بالإضافة إلى هذا ، فيتم استعمال الشحوم من النباتات والحيوانات أيضًا لتكون مكمل غذائي.

هذا الوقود الحيوي ايضاً سائل بطبيعته ويتم إنتاجه من الكتلة الحيوية لكل من النباتات والحيوانات ولكن في الأغلب من النباتات وكما يوحي اسمه، إنه كحول وهو مصنوع عن طريق عملية تخمير الكتلة الحيوية التي بالمحتوى العالي من الكربون ، وخاصة السكريات والسليلوز كما يعد قصب السكر من بين النباتات المفضلة.

الميثانول هو أيضًا كحول مثل الإيثانول يستعمل كوقود نظيف لحركة محركات السيارات وبالأخص في سيارات السباق داخل أجزاء مختلفة من العالم وهو يتشابه مع الميثانول بشكل ملحوظ مع الميثان بالتركيب الكيميائي ، والفرق الوحيد هو أن الميثان غازي بينما الميثانول سائل.

هذا كحول آخر يعتبر كوقود حيوي فهو يتكون البيوتانول عن طريق عملية التخمير كما أنه سائل يشتمل على طاقة أعلى لكل وحدة محتوى من الإيثانول والميثانول وعلاوة على هذا، فإن تركيبته الكيميائية وكفاءته شبيه البنزين ولكن المشكلة تكمن في صعوبة إنتاجه.[3]

في ماذا يستعمل الوقود الحيوي

• وسائل النقل.
• توليد الطاقة.
• توفير الحرارة.
• شحن الإلكترونيات.

أكثر من 30٪ من الطاقة المستهلكة مثلاَ في الولايات المتحدة تستعمال في نقل المركبات وبشتى أنحاء العالم ، تستهلك وسائل النقل 24٪ من الطاقة وأكثر من 60٪ من النفط الممتص.

يمكن استعمال

الوقود الحيوي

لتوليد الطاقة بأنظمة النسخ الاحتياطي.

يتم استخدامه اساسياً للغاز الطبيعي الذي يأتي من الوقود الأحفوري ، فإن الحرارة التي تنتج من التكسير الهيدروليكي ينتج عنها إنتاج الغاز الطبيعي.

تم تطوير خلية وقود بزيت الطهي والسكر لتوليد الكهرباء وسيتمكن المستهلكون من استعمال هذه الخلايا بدلاً من توليد الكهرباء.[4]