7:03 ص
الانتاج النباتي -
علوم البيئة و التلوث -
كتب الزراعة
كتاب : دليل إرشادي في إستغلال الأراضي المتدهورة و المخلفات الزراعية في إنتاج الطاقة الحيوية
عدد صفحات الكتاب : 144 صفحة
استبدال الوقود الأحفوري بالوقود الحيوي - الوقود المنتج من المواد العضوية المتجددة - لديه القدرة على تقليل بعض الجوانب غير المرغوب فيها لإنتاج الوقود الأحفوري واستخدامه ، بما في ذلك انبعاثات الملوثات التقليدية وغازات الاحتباس الحراري (GHG) ، واستنفاد الموارد المستنفدة ، والاعتماد على الموردين الأجانب غير المستقرين. يمكن أن يؤدي الطلب على الوقود الحيوي أيضًا إلى زيادة دخل المزرعة. من ناحية أخرى ، نظرًا لأن العديد من المواد الأولية للوقود الحيوي تتطلب الأرض والمياه وموارد أخرى ، فإن الأبحاث تشير إلى أن إنتاج الوقود الحيوي قد يؤدي إلى العديد من الآثار غير المرغوب فيها. تشمل العيوب المحتملة التغييرات في أنماط استخدام الأراضي التي قد تزيد من انبعاثات غازات الدفيئة ، والضغط على موارد المياه ، وتلوث الهواء والماء ، وزيادة تكاليف الغذاء. اعتمادًا على المواد الأولية وعملية الإنتاج والأفق الزمني للتحليل ، يمكن أن ينبعث الوقود الحيوي من غازات الدفيئة أكثر من بعض أنواع الوقود الأحفوري على أساس مكافئ للطاقة. يميل الوقود الحيوي أيضًا إلى طلب إعانات وتدخلات أخرى في السوق للتنافس اقتصاديًا مع الوقود الأحفوري ، مما يؤدي إلى خسائر فادحة في الاقتصاد.
الجيل الأول من الوقود الحيوي مصنوع من محاصيل السكر (قصب السكر ، بنجر السكر) ومحاصيل النشا (الذرة والذرة الرفيعة) ومحاصيل البذور الزيتية (فول الصويا والكانولا) والدهون الحيوانية. يتم تحويل محاصيل السكر والنشا من خلال عملية التخمير لتكوين كحول حيوي ، بما في ذلك الإيثانول والبيوتانول والبروبانول. يمكن معالجة الزيوت والدهون الحيوانية لتحويلها إلى وقود حيوي. الإيثانول هو وقود الكحول الحيوي الأكثر استخدامًا. يمكن لمعظم المركبات استخدام مزيج البنزين والإيثانول الذي يحتوي على ما يصل إلى 10 في المائة من الإيثانول (من حيث الحجم). يمكن لمركبات الوقود المرنة استخدام E85 ، وهو مزيج من البنزين والإيثانول يحتوي على ما يصل إلى 85 بالمائة من الإيثانول. كان هناك أكثر من 2300 محطة وقود E85 موجودة في جميع أنحاء الولايات المتحدة في عام 2013 (وزارة الطاقة الأمريكية).
يُصنع الوقود الحيوي من الجيل الثاني ، أو الوقود الحيوي السليلوزي ، من السليلوز ، المتوفر من المحاصيل غير الغذائية والكتلة الحيوية المهدرة مثل مخلفات الذرة ، وقصب الذرة ، والقش ، والخشب ، والمنتجات الثانوية للخشب. يستخدم الجيل الثالث من الوقود الحيوي الطحالب كمادة وسيطة. بدأ إنتاج الوقود الحيوي السليلوزي التجاري في الولايات المتحدة في عام 2013 ، بينما لم يتم إنتاج الوقود الحيوي الطحالب تجاريًا بعد.
الفوائد الاقتصادية المحتملة لإنتاج الوقود الحيوي
استبدال الوقود الأحفوري بالوقود الحيوي لديه القدرة على توليد عدد من الفوائد. على عكس الوقود الأحفوري ، وهو موارد قابلة للنفاذ ، يتم إنتاج الوقود الحيوي من المواد الأولية المتجددة. وبالتالي ، يمكن ، من الناحية النظرية ، أن يستمر إنتاجها واستخدامها إلى أجل غير مسمى.
بينما ينتج عن إنتاج الوقود الحيوي انبعاثات غازات الدفيئة في عدة مراحل من العملية ، توقع تحليل وكالة حماية البيئة (2010) لمعيار الوقود المتجدد (RFS) أن عدة أنواع من الوقود الحيوي يمكن أن ينتج عنها انبعاثات غازات الدفيئة ذات دورة حياة أقل من البنزين على مدى 30 عامًا. وجدت الدراسات الأكاديمية التي تستخدم نماذج اقتصادية أخرى أن الوقود الحيوي يمكن أن يؤدي إلى تخفيضات في دورة الحياة من انبعاثات غازات الدفيئة مقارنة بالوقود التقليدي . يمتلك الجيل الثاني والثالث من الوقود الحيوي إمكانات كبيرة لتقليل انبعاثات غازات الدفيئة مقارنة بالوقود التقليدي لأنه يمكن إنتاج المواد الأولية باستخدام الأراضي الهامشية. علاوة على ذلك ، في حالة الكتلة الحيوية للنفايات ، لا يلزم إنتاج زراعي إضافي ، ويمكن أن تكون انبعاثات غازات الدفيئة غير المباشرة التي تتم بوساطة السوق في حدها الأدنى إذا لم يكن للنفايات استخدامات إنتاجية أخرى.
تشمل المواد الأولية للوقود الحيوي العديد من المحاصيل التي كان من الممكن استخدامها للاستهلاك البشري بشكل مباشر أو غير مباشر كعلف للحيوانات. قد يؤدي تحويل هذه المحاصيل إلى الوقود الحيوي إلى زيادة مساحة الأراضي المخصصة للزراعة ، وزيادة استخدام المدخلات الملوثة ، وارتفاع أسعار المواد الغذائية. يمكن أيضًا أن تتنافس المواد الأولية السليلوزية على الموارد (الأرض ، والمياه ، والأسمدة ، وما إلى ذلك) التي يمكن تخصيصها لإنتاج الغذاء. نتيجة لذلك ، تشير بعض الأبحاث إلى أن إنتاج الوقود الحيوي قد يؤدي إلى العديد من التطورات غير المرغوب فيها.
قد تؤدي التغييرات في أنماط استخدام الأراضي إلى زيادة انبعاثات غازات الدفيئة عن طريق إطلاق مخزونات الكربون الأرضية في الغلاف الجوي . إن المواد الأولية للوقود الحيوي المزروعة في الأراضي التي تم تطهيرها من الغابات الاستوائية ، مثل فول الصويا في منطقة الأمازون ونخيل الزيت في جنوب شرق آسيا ، تولد انبعاثات عالية بشكل خاص من غازات الدفيئة . حتى استخدام المواد الأولية السليلوزية يمكن أن يؤدي إلى ارتفاع أسعار المحاصيل التي تشجع على التوسع في الزراعة في الأراضي غير المطورة ، مما يؤدي إلى انبعاثات غازات الدفيئة وخسائر التنوع البيولوجي .
يمكن أن تؤدي ممارسات إنتاج ومعالجة الوقود الحيوي أيضًا إلى إطلاق غازات الدفيئة. يؤدي استخدام الأسمدة إلى إطلاق أكسيد النيتروز ، وهو أحد غازات الدفيئة القوية. تعمل معظم المصافي الحيوية باستخدام الوقود الأحفوري. تشير بعض الأبحاث إلى أن انبعاثات غازات الدفيئة الناتجة عن إنتاج واستخدام الوقود الحيوي ، بما في ذلك تلك الناتجة عن التغيير غير المباشر في استخدام الأراضي ، قد تكون أعلى من تلك الناتجة عن الوقود الأحفوري ، اعتمادًا على الأفق الزمني للتحليل .
فيما يتعلق بالتأثيرات البيئية غير الناتجة عن غازات الدفيئة ، تشير الأبحاث إلى أن إنتاج المواد الأولية للوقود الحيوي ، وخاصة المحاصيل الغذائية مثل الذرة وفول الصويا ، يمكن أن يزيد تلوث المياه من المغذيات ومبيدات الآفات والرواسب (NRC 2011). يمكن أن تؤدي الزيادات في الري وتكرير الإيثانول إلى استنفاد طبقات المياه الجوفية (NRC 2011). يمكن أن تنخفض جودة الهواء أيضًا في بعض المناطق إذا أدى تأثير الوقود الحيوي على انبعاثات ماسورة العادم بالإضافة إلى الانبعاثات الإضافية المتولدة في المصافي الحيوية إلى زيادة تلوث الهواء التقليدي الصافي .
-----------------
محتويات الكتاب :
ليست هناك تعليقات: