طاقة الكتلة الحيوية ppt

لقد استخدم الإنسان البِدائي كافة مصادر الطاقة المحيطة به، فاستغل طاقة الرياح والطاقة الشمسية والمائية والفحم وغيرها، كما استخدم طاقة الكتلة الحيوية (الطاقة من الكائنات الحية) من خلال حرق الخشب للطهي أو للتدفئة. ويعد حاليا الحصول على الطاقة سواء من مصادر متجددة أو غير متجددة أحد أهم التحديات التي تواجه الإنسان حاليا. فما هي طاقة الكتلة الحيوية ppt؟

ماهي طاقة الكتلة الحيوية ptt 

• طاقة الكتلة الحيوية Biomass: هي طاقة تولدها أو تنتجها الكائنات الحية أو التي كانت حية في السابق. أكثر مواد الكتلة الحيوية شيوعًا المستخدمة للطاقة هي النباتات، مثل الذرة وفول الصويا، قصب السكر، وغيرها..
• كما تُعرف طاقة الكتلة الحيوية: بأنها الطاقة الناتجة من المخلفات العضوية الحيوانية، النباتية والبشرية. سواءً كانت هذه المخلفات صلبة أم كانت ماءًا صناعياً فائضاً أم مخلفات زراعية، فالكثير منها قابل للمعالجة باستخدام “التخمير البكتيري” أو “الاحتراق الحراري” أو تحلل الكائنات الحية المجهرية. ويعطي كل أسلوب منتجاته الخاصة مثل الميثان والكحول والبخار والأسمدة الكيميائية السائلة. 

• الكتلة الحيوية العضوية بمعنى أنها طاقة مصنوعة من مواد تأتي من كائنات حية، مثل النباتات والحيوانات. وأكثر مواد الكتلة الحيوية شيوعًا المستخدمة للطاقة هي النباتات والأخشاب والنفايات. وتسمى هذه المواد الأولية بالكتلة الحيوية، ويعد الإيثانول واحداً من أفضل أنواع الوقود المستخلصة من الكتلة الحيوية، وهو يُستخرج من محاصيل الذرة أو السكر.

طالع أيضا: استخدامات الوقود الحيوي

مصادر طاقة الكتلة الحيوية

يمكن تقسيم مصادر الكتلة الحيوية إلى عدة أقسام وهي:

• الأخشاب والمخلفات النباتية: حيث تعتبر الأخشاب أحد أهم مصادر الحصول على الطاقة في العالم .
• المخلفات الحيوانية: متمثلة في روث وفضلات الحيوانات. 
• محاصيل إنتاج الطاقة: مثل الذرة وفول الصويا، للحصول على الديزل الحيوي والإيثانول الحيوي.
• الفضلات المنزلية: وهي القمامة والنفايات التي تُرمى من المنازل. 

وقد عمدت الكثير من دول العالم إلى زراعة الأشجار ذات الدورات العمرية القصيرة، والتي تعطي كميات كبيرة من الأخشاب في فترة قصيرة ، كما اهتمت الكثير من الدول بزراعة بعض النباتات والتي يطلق عليها بأنها منتجات للطاقة كقصب السكر والأشجار المائية، والنباتات الزيتية كأشجار الجاتروفا والخروع .

طاقة الكتلة الحيوية: كيف تعمل ؟

على عكس الوقود الأحفوري الذي قد يستغرق تكوينه ملايين السنين فإن الكتلة الحيوية تعتبر مصدر طاقة متجددة لأن الإمداد فيها لا ينفد، فهي تنمو بسرعة نسبياً من خلال عملية التمثيل الضوئي، حيث يُحَوِل التمثيل الضوئي ثاني أكسيد الكربون والماء إلى كربوهيدرات تغذي النباتات.

يمكن تحويل الطاقة من هذه الكائنات إلى طاقة قابلة للاستخدام من خلال الوسائل المباشرة وغير المباشرة، ويمكن حرق الكتلة الحيوية لتوليد حرارة (مباشرة)، أو تحويلها إلى كهرباء (مباشرة)، أو معالجتها إلى وقود حيوي (غير مباشر).

والأهم من ذلك وعلى عكس معظم الأنواع الأخرى لتوليد الكهرباء المتجددة أن حرق الكتلة الحيوية يطلق ثاني أكسيد الكربون، ويعد هذه العنصر أحد غازات الدفيئة في الغلاف الجوي، ومع ذلك نظراً لأن النباتات الحية تلتقط الكربون وتساعد في موازنة هذه الانبعاثات يعتبر البعض أنه مورد محايد للكربون.

لقد أدى التطور التقني والعلمي إلى تطوير طرق الحصول على الطاقة، حيث شملت المعالجات الكيميائية والتخمير والتفاعلات اللاهوائية ، والتي تعطي في النهاية ما يعرف بالوقود الحيوي ، ويشمل كل من الايثانول والديزل الحيوي والميثانول وغيرها من المركبات الكيميائية الهامة.

الانحلال الحراري

الانحلال الحراري هو طريقة لتسخين الكتلة الحيوية، وأثناء هذا الانحلال يتم تسخين الكتلة الحيوية إلى 200 حتى 300 درجة مئوية (390 حتى 570 درجة فهرنهايت) دون وجود الأكسجين. هذا يمنعه من الاحتراق ويؤدي إلى تغيير الكتلة الحيوية كيميائيًا.

ينتج الانحلال الحراري سائلًا داكنًا يسمى زيت الانحلال الحراري، وهو غاز اصطناعي يسمى غاز التخليق، وبقايا صلبة تسمى الفحم الحيوي. يمكن استخدام كل هذه المكونات للطاقة.

زيت الانحلال الحراري، الذي يسمى أحيانًا الزيت الحيوي هو نوع من القطران ويمكن حرقه لتوليد الكهرباء ويستخدم أيضًا كعنصر في أنواع الوقود والبلاستيك الأخرى. يدرس العلماء والمهندسون زيت الانحلال الحراري كبديل محتمل للبترول. يمكن تحويل غاز التخليق إلى وقود (مثل الغاز الطبيعي الاصطناعي)، ويمكن أيضًا تحويله إلى ميثان واستخدامه كبديل للغاز الطبيعي.

الوقود الحيوي

إن أحد أهم نواتج الكتلة الحيوية هو الوقود الحيوي والذي يتم الحصول عليه ضمن ظروف خاصة، وأهم أنواع الوقود الحيوي نذكر:

• الايثانول

يتم إنتاج الايثانول (الكحول) من الكتل الحيوية عن طريق عملية التخمر للفضلات بالاستعانة بالكائنات الحية المجهرية وبغياب الهواء، يتميز الايثانول بكونه وقود مثالي حيث لا يسبب ضرر بالبيئة.

• الميثانول

يتم إنتاج الميثانول من خلال التحلل الحراري للكتلة الحيوية وبغياب الهواء، ويدخل الميثانول في العديد من الصناعات، وله تطبيقات واستخدامات لا يمكن الاستغناء عنها.

• الديزل الحيوي

يتم إنتاجه من خلال تفاعل بعض الزيوت النباتية مع أحد المركبات القاعدية حيث ينتج ما يعرف بالديزل الحيوي والذي يشهد حاليا تطبيقات واستخدامات واسعة في كل من أمريكا و أوروبا .

على الرغم من أن طاقة الكتلة الحيوية تُعد مصدراً قديماً للطاقة، إلا أن الطريق ما زال أمامها طويل قبل أن تحل محل مصادر الطاقة الأخرى مثل الوقود الأحفوري والطاقة النووية، ومن المرجح أن تكون سياسة الطاقة المتنوعة أفضل استراتيجية لأمن الطاقة في القرن الحادي والعشرين. وبهذا نكون قد وضحنا مصطلح طاقة الكتلة الحيوية ppt وما يتعلق بها.

طالع أيضا: انتاج الوقود الحيوي من الطحالب