نستعرض في هذا المقال أحد فروع الطاقة المتجددة الهامة، ونتناول استخدامات الطاقة الحيوية عبر العصور، والتي تم اكتشافها من خلال حرق الوقود الحيوي لأول مرة. يُشتق مسمى “الطاقة الحيوية” من “الكتلة الحيوية” التي تتكون من المواد العضوية.
تُعتبر الطاقة الحيوية ناتجة عن بقايا المحاصيل والنباتات والحيوانات، حيث تساهم العديد من المحاصيل مثل الذرة وقصب السكر وفول الصويا في استخلاص الوقود الحيوي.
تاريخ استخدامات الطاقة الحيوية
تُعتبر الطاقة الحيوية واحدة من أهم مصادر الطاقة المتجددة على مستوى العالم، وقد أثرت بشكل كبير على التحولات عبر العصور. وفيما يلي نستعرض أبرز استخدامها في الماضي والحاضر:
- التدفئة والكهرباء: تسهم في تقليل انبعاثات الكربون في البيئة، مما يُساعد في تقليل ظاهرة الاحتباس الحراري.
- تُعتبر الطاقة الحيوية صديقة للبيئة ولا تؤثر سلبًا على صحة الكائنات الحية، ولكن استخدامها المفرط قد يكون له تأثيرات طفيفة على تلوث التربة أو الهواء، نتيجة للمكونات الكيميائية والفيزيائية التي قد تُطلقها.
- لطهي الطعام: تُستخدم في إذابة الجليد وتجفيف الخضروات والفواكه، وكذلك في بسترة الحليب، مما يسهم في تقليل استخدام المصادر غير المتجددة.
- الوقود للنقل: تُستعمل في إنتاج الوقود المناسب للنقل، مما يقلل من استخدام البترول ومشتقاته، وبالتالي يُقلل من انبعاث الغازات الضارة في الغلاف الجوي.
- السيارات الكهربائية: تُنتج هذه السيارات باستخدام الطاقة الحيوية، حيث تُستخرج مادة الإيثانول الضرورية من بقايا زيت النخيل، أو بيليه الخشب، أو عظام الزيتون، أو الذرة.
- في الصناعة: تُستخدم لإنتاج البلاستيك والأسمدة الطبيعية والمواد الكيميائية، كبديل متجدد للمصادر غير المتجددة مثل الغاز.
الحالة الراهنة للطاقة الحيوية
تستخرج الطاقة الحيوية حاليًا من مجموعة متنوعة من المواد العضوية، وتُعَد أكثر استغلالًا مما كانت عليه في الماضي:
- تُعتبر معظم البلدان الأوروبية الطاقة الحيوية مصدراً متجدداً، حيث تمثل ما يُقارب ثلثي مصادر الطاقة المتجددة في تلك الدول، وتشكل حوالي 15% من إجمالي استهلاك الطاقة في الاتحاد الأوروبي.
- تُعد الغابات هي المورد الأكثر شيوعًا لاستخراج الطاقة الحيوية، حيث يتم جمع الفروع والجذوع ونفايات الخشب.
- تشير الدراسات إلى أن أكثر من نصف الطاقة المتجددة في أوروبا مُستخرجة من الخشب.
فوائد الطاقة الحيوية
تُعتبر الطاقة الحيوية موردًا متجددًا ومتواجدًا في بيئتنا، مما يتيح استغلالها في تأمين مستقبل مستدام للنمو الاقتصادي. ومن فوائدها ما يلي:
- توفير مصادر طاقة نظيفة، متاحة محليًا وليس على نطاق عالمي فقط.
- تقليل اعتماد الولايات المتحدة على النفط المستورد، مما يساعد في تخفيض التكاليف الناتجة عن عمليات الاستيراد.
- خلق المزيد من فرص العمل للشباب والمهندسين، مما يُساهم في تقليل نسبة البطالة.
- تحفيز الاقتصاد في المناطق الريفية.
الاختلالات الواردة في استخدام الطاقة الحيوية
رغم تعدد استخدامات الطاقة الحيوية، إلا أنها تحمل بعض السلبيات، والتي نعرضها فيما يلي:
- تلوث الهواء: تُشير الدراسات إلى أن احتراق الخشب والنباتات لتحصيل الوقود الحيوي قد يسهم في تلوث الهواء وانبعاث الكربون، عند مقارنته بأنواع أخرى من الطاقة المتجددة مثل الطاقة المائية.
- تهديد الثروة الزراعية: على الرغم من كونها طاقة متجددة، إلا أنها تتطلب صيانة مستمرة، وقد تتسبب بإزالة الكثير من الأشجار، مما يؤثر سلبًا على المناطق الحرجية.
- التكاليف المرتفعة: تعتبر تكاليف الإنتاج لاستغلال الطاقة الحيوية مرتفعة نظرًا لرعاية الموارد، وإعادة الزراعة، فضلاً عن تكاليف الصيانة والنقل.
- استهلاك المياه: تحتاج عمليات الإنتاج لاستهلاك كميات كبيرة من المياه، مما يقل قصيرًا من المياه المتاحة للاستخدام البشري وللحياة الحيوانية.
مواقف متباينة تجاه الطاقة الحيوية
تتباين وجهات النظر حول استخدام الطاقة الحيوية كبديل للوقود الأحفوري:
- الآراء المؤيدة: الإيثانول والديزل، وهما نوعان من الوقود الحيوي، يتم استخلاصهما من المحاصيل، مما يدعم الإنتاج المحلي ويقلل الاعتماد على الاستيراد. كما أن انبعاثاتها أقل مقارنة بأنواع الوقود التقليدية، مما يُسهم في تخفيض التلوث.
- الآراء المعارضة: تدعو إلى عدم إمكانية إحلال الطاقة الحيوية محل الوقود التقليدي بصورة كاملة، حيث يتساءل البعض عن توافر المحاصيل الكافية لتلبية احتياجات البشر، فضلاً عن الكفاءة المطلوبة في الاستخدام.
- تشير التحليلات إلى أن استبدال 5% من الوقود التقليدي بالوقود الحيوي يتطلب استهلاك 60% من محاصيل فول الصويا المتاحة، مما يؤثر على الأمن الغذائي.
مستقبل الطاقة الحيوية
يعتبر العلماء أن الطاقة الحيوية تمثل فرصة كبيرة لدول العالم في مواجهة نقص مصادر الطاقة، حيث تُعد خيارات مثيرة للاهتمام للأسباب التالية:
- تُعتبر الطاقة الحيوية بديلًا فعالًا للطاقة النفطية، وأكثر استدامة، حيث توفر حاليًا ما يزيد عن 10% من الاحتياجات العالمية.
- تساهم في الحد من انبعاث الغازات الضارة مقارنةً بالخيارات الأخرى.
- توجهت العديد من الدول، مثل البرازيل، نحو استخدام الطاقة الحيوية عن طريق استغلال محاصيل قصب السكر، حيث تُستخدم الإيثانول في خلطها مع وقود السيارات، مما يُقلل من استهلاك الوقود التقليدي بنسبة تصل إلى 50%.