تُعدّ الأعشاب الضارة الغازية والحاجة إلى الطاقة المتجددة من القضايا البيئية المُلحة التي حددت دراسة رائدة من جامعة كوينزلاند طريقةً مُمكنةً لمعالجتها. يُعدّ نبات الباذنجان البرازيلي والهليون المتسلق مثالين على أنواع الأعشاب الضارة الغازية التي وجد الباحثون أنه يُمكن تحويلها إلى حبيبات من الكتلة الحيوية لاستخدامها كوقود حيوي صلب. بالإضافة إلى مكافحة انتشار الأنواع الغازية، تُساعد هذه الاستراتيجية المُبتكرة لإنتاج الوقود الحيوي من الأعشاب الضارة الغازية أستراليا على تحقيق أهدافها في مجال الطاقة المتجددة، وقد تُقلل من اعتمادها على الوقود الأحفوري. تُقدم دراسة تحالف كوينزلاند للابتكار الزراعي والغذائي (QAAFI) فائدةً مُزدوجةً لإدارة البيئة وقطاع الطاقة الحيوية من خلال إنتاج الوقود الحيوي من الأعشاب الضارة الغازية، مما يفتح الباب أمام مستقبل أنظف وأكثر استدامة.

ما هي حبيبات الكتلة الحيوية وكيف يتم تصنيعها من الأعشاب الضارة؟

تُشبه الأسطوانات الصغيرة السميكة المصنوعة من مواد نباتية مضغوطة، والمعروفة باسم حبيبات الكتلة الحيوية ، طعام الحيوانات الأليفة، لكنها في الواقع مصدر قوي للطاقة. وقد قيّمت دراسة أجرتها جامعة كوينزلاند ، تحت إشراف الدكتور برونو رافائيل دي ألميدا موريرا، 15 نوعًا من الأعشاب الضارة التي جُمعت بالقرب من إيبسويتش، غرب بريسبان، ووجدت أن نبات الهليون المتسلق ونبات الباذنجان البرازيلي مناسبان بشكل استثنائي لإنتاج هذه الحبيبات.

تتضمن العملية ضغط المادة النباتية في كريات، وخلطها للحصول على التركيبة المناسبة، وتجفيفها لإزالة الرطوبة. يمكن إنتاج الكهرباء عن طريق حرق هذه الكريات في أنظمة التدفئة المنزلية أو التجارية. مع نسبة ليجنين تبلغ حوالي 25%، تضمن الدراسة أن هذه الكريات تلبي معايير السوق وتُعدّ مصدرًا بديلًا منافسًا للوقود.

اقرأ أيضاً: الوكالة الدولية للطاقة المتجددة: نمو الطاقة المتجددة عالمياً لا يزال غير متوازن رغم ارتفاعه بنسبة 15%

لماذا تعتبر الأعشاب الضارة مصدرًا واعدًا للوقود الحيوي؟

يُعدّ الهليون المتسلق والباذنجان البرازيلي مثالين على الأعشاب الضارة الغازية الشائعة، سريعة النمو، والتي تُسبب مشاكل متكررة للنظم البيئية والمزارعين. ونظرًا لسرعة نموها وإنتاجيتها العالية من الكتلة الحيوية، تُعتبر هذه الأعشاب خيارًا ممتازًا لإنتاج الوقود الحيوي من الأعشاب الضارة الغازية. تُوفر الكريات المُصنّعة من الأعشاب الضارة بديلًا مستدامًا لكريات الخشب، التي لا تُعتبر متجددة في أستراليا بسبب القيود القانونية. ووفقًا للدراسة، يُمكن لهذه الكريات مكافحة الأنواع الغازية وتقليل البصمة الكربونية للزراعة.

وفقًا للأستاذ المشارك سودير ياداف، المؤلف المشارك ورئيس مختبر AgriSustain التابع لمعهد QAAFI ، فإن هذه الاستراتيجية تدعم هدف الوكالة الأسترالية للطاقة المتجددة المتمثل في تلبية 20% من احتياجات البلاد من الطاقة عن طريق الطاقة الحيوية بحلول عام 2050. ويعزز هذا النهج تطوير مصادر الطاقة المتجددة والحفاظ على البيئة من خلال تحويل مصدر إزعاج إلى مورد.

اقرأ أيضاً: توليد الطاقة المتجددة من خلال الهضم اللاهوائي للنفايات العضوية

ما هي التحديات التي تواجه توسيع نطاق إنتاج الوقود الحيوي المعتمد على الأعشاب الضارة؟

تُعيق العديد من العوائق التكنولوجية واللوجستية زيادة إنتاج الوقود الحيوي من الأعشاب الضارة الغازية. في الدراسة، أشار الباحث بولسن إلى أن التحدي الأكبر يكمن في كيفية حصاد كميات هائلة من الأعشاب المنتشرة دون تعريض النظم البيئية للخطر. ولمنع مشاكل مثل الدخان السام أو تلف المعدات بسبب الرطوبة الزائدة أو المحتوى المعدني غير المناسب، تتطلب هذه العملية تجفيفًا وضغطًا دقيقين.

علاوة على ذلك، أكد الدكتور موريرا على ضرورة التعاون متعدد التخصصات وزيادة الاستثمار لتنمية صناعة الطاقة الحيوية. ولضمان مستقبل طاقة مستدام وموثوق ، يدعو إلى توسيع مصادر الطاقة الحيوية لتشمل مصادر أخرى غير طاقة الرياح والطاقة الشمسية. ولا يزال المشروع قيد التنفيذ، بدعم من منحة أولية من صندوق إصلاح الجامعات الاستراتيجي التابع للحكومة الأسترالية. وتشمل الخطط اختبار أنواع أخرى من الأعشاب الضارة ودراسة مصادر بديلة للكتلة الحيوية، مثل النفايات الخضراء والمخلفات الزراعية.

اقرأ أيضاً: ثورة الطاقة في الهند ترفع من شأن المرأة وتعزز الاستدامة

كيف يتوافق هذا مع استراتيجية الطاقة المتجددة في أستراليا؟

تتفق سياسة الطاقة المتجددة الأوسع نطاقاً في أستراليا مع استخدام الأعشاب الضارة الغازية لإنتاج الوقود الحيوي، لا سيما في المناطق الريفية والمعزولة ذات الطلب المرتفع على الطاقة وانتشار الأعشاب الضارة. ويؤكد فينسنت بولون، الأستاذ بجامعة فليندرز ، على ضرورة وجود "نموذج طاقة حيوية موزع" يتكيف مع إمدادات الكتلة الحيوية المحلية واحتياجات المجتمع، وخاصة في مجتمعات السكان الأصليين.

إن مساهمة أستراليا الحالية من الكتلة الحيوية، والتي لا تتجاوز 0.3% من مزيج الطاقة المتجددة، تُبرز إمكانات النمو الهائلة في قطاع الوقود الحيوي الصلب، الذي يشهد توسعاً عالمياً. وتشير نتائج الدراسة، المنشورة في مجلة " تقنيات وتقييمات الطاقة المستدامة" ، إلى أن حبيبات الوقود الحيوي المصنوعة من الأعشاب الضارة قد تُسهم بشكلٍ كبير في هذا التوجه، مما يدعم أهداف أستراليا للوصول إلى صافي انبعاثات صفرية، ويُكمّل مصادر الطاقة المتجددة الأخرى.

اقرأ أيضاً: استعادة الطاقة المفقودة: فوائد أنظمة استعادة الحرارة المهدرة

الأسئلة الشائعة (FAQs)

س1. لماذا يُعد الباذنجان البرازيلي والهليون المتسلق مناسبين لإنتاج الوقود الحيوي؟

بفضل إنتاجيتها العالية من الكتلة الحيوية، ونموها السريع، واحتوائها على حوالي 25% من اللجنين - وهو ما يعادل حبيبات الخشب - تُعد هذه الأعشاب مناسبة للاستخدام في تطبيقات الكتلة الحيوية. كما أنها مورد مستدام وسهل المنال لتصنيع حبيبات الكتلة الحيوية نظرًا لكثرة أنواعها الغازية.

س2. كيف تساهم حبيبات الكتلة الحيوية المستمدة من الأعشاب في الاستدامة البيئية؟

تساعد هذه التقنية على الحد من نمو الأعشاب الضارة الغريبة وتقليل تأثيرها البيئي بتحويلها إلى وقود حيوي. كما تُقلل هذه الحبيبات من الاعتماد على الوقود الأحفوري، مما يُقلل من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ويُساعد أستراليا على تحقيق أهدافها في مجال الطاقة المتجددة.

س3. ما هي العوائق الرئيسية أمام اعتماد الوقود الحيوي المشتق من الأعشاب على نطاق واسع؟

تشمل العقبات الرئيسية الصعوبات العملية المتمثلة في جمع الأعشاب المتفرقة، وضمان التجفيف والضغط المناسبين لمنع الانبعاثات الضارة، وتأمين التمويل اللازم للبنية التحتية والبحوث. كما يتطلب توسيع نطاق الإنتاج بفعالية تعاونًا بين التخصصات والمناطق الجغرافية.

اقرأ أيضاً: قيود الولايات المتحدة على الإيثان ستعقد الصفقات مع الصين، بحسب شركة نقل الطاقة