المحتوى
الالكتلة الحيوية، في علم البيئة ، يشير إلى إجمالي كمية المادة الحية الموجودة في الفرد ، وهي درجة من سلسلة غذائية، مجموعة سكانية أو حتى نظام بيئي ، معبرًا عنه بالوزن لكل وحدة حجم.
من ناحية أخرى ، فإن الكتلة الحيوية هي أيضًا مادة عضوية يتم إنشاؤها من خلال عملية بيولوجيةسواء كانت تلقائية أو استفزازية ، وتمتلك الخصائص اللازمة لتصبح مصدرًا للطاقة. يمكننا أن نطلق على هذا المعنى الأخير "الكتلة الحيوية المفيدة" ، لأن مجال اهتمامها خاص بالحصول على الوقود الحيوي (الوقود الزراعي).
أصبح هذا المصطلح أكثر أهمية منذ ظهور الوقود الحيوي ، وهو ضروري كبديل ل الوقود الحفري وسوقها المتقلب. ولكن مع ذلك، غالبًا ما يتم الخلط بين "المادة العضوية" المطلوبة للكتلة الحيوية و المادة الحية، وهذا هو ، مع الذي يتكامل كائنات حية مثل الأشجار (على الرغم من حقيقة أن الكثير من اللحاء الذي يدعمها قد يكون ميتًا بالفعل).
ومن الخطأ أيضًا استخدام المصطلح الكتلة الحيوية كمرادف ل الطاقة الكامنة أن هذه المادة العضوية تحتوي ، أكثر من أي شيء آخر ، لأن العلاقة بين كمية المادة العضوية القابلة للاستخدام والطاقة التي يمكن الحصول عليها منها متغيرة وتعتمد على العديد من العوامل.
الكتلة الحيوية "المفيدة"
الكتلة الحيوية يعمل على الحصول على الطاقة. للقيام بذلك ، فإنه يعتمد على الاستفادة من تقسيم من المواد العضوية في ظل ظروف بيئية خاضعة للرقابة ، من أجل الحصول على خليط من الهيدروكربونات من إمكانات الطاقة ، خاصة عندما يتعلق الأمر بتشغيل محركات الاحتراق الداخلي ، مثل تلك الموجودة في السيارة.
يمكننا تحديد ثلاثة أنواع من الكتلة الحيوية المفيدة:
- الكتلة الحيوية الطبيعية. ينتج دون أي تدخل من الإنسان مثل سقوط الأوراق في أ غابة.
- الكتلة الحيوية المتبقية. إنها بقايا أو منتج ثانوي للآخر أنشطة اقتصادية، مثل الزراعة أو الثروة الحيوانية أو الغابات أو صناعة الأغذية ، أو حتى إعادة تدوير الزيوت.
- محاصيل الطاقة. محاصيل كاملة مخصصة للحصول على الوقود الحيوي ، مع التركيز على نوع من أنواع الخضروات أو أشجار الفاكهة التي تكون طاقتها عالية.
مزايا وعيوب الكتلة الحيوية
استخدام الكتلة الحيوية كوقود له جوانب إيجابية وسلبية:
- إنه أقل تلويثا. بالمقارنة مع النفط ومشتقاته ، أو الفحم ، يولد الوقود الحيوي كميات منخفضة من ثاني أكسيد الكربون2 وأضرار بيئية أقل ، على الرغم من أن هذا لا يعني أنها وقود أخضر حقًا.
- استفد من المواد المتبقية. الكثير من المواد التي عادة ما تعطيها لـ قمامة، يدمر، يهدم أو يتحلل بلا فائدة ، له قيمة طاقة معينة إذا تم استخدامه مواد خام من الوقود الحيوي. وهذا أيضًا يجعلها غير مكلفة نسبيًا ويسهل الحصول عليها.
- ليست فعالة مثل أنواع الوقود الأخرى. بالمقارنة مع الوقود الأحفوري ، فإن أدائها غير كافٍ ليكون ، في الوقت الحالي ، بديلاً فعالاً في مواجهة الطلب العالمي على الطاقة.
- إنه يطرح معضلات أخلاقية. أكثر من أي شيء يتعلق بتحويل الطعام (الذرة والفواكه والحبوب والحبوب) من صناعة من الغذاء إلى الطاقة ، وهو الحصول على الوقود أكثر أهمية من إطعام السكان الجياع.
أمثلة على الكتلة الحيوية المفيدة
- الحطب. من الأمثلة الكلاسيكية على استخدام المواد العضوية جمع الحطب للحرق وبالتالي الحصول على الحرارة ، سواء لتدفئة المنزل من خلال المداخن ، أو لإشعال النار التي يتم فيها طهي الطعام. تعود هذه الطريقة إلى زمن سحيق وما زالت قائمة بين العادات البشرية.
- المكسرات وقشور البذور. هؤلاء المخلفات عادة ما يتم التخلص من مدخول المنتجات الغذائية في القمامة ، ولكن لها قيمة غير قابلة للاحتراق. في العديد من المنازل الريفية يتم تخزينه واستخدامه لتغذية الحرائق ، أو حتى في الحصول على زيوت نباتية لزيوت التشحيم.
- بقايا الطعام. تتمتع المادة العضوية المتبقية من وجباتنا بإمكانية طاقة نسبية ، ليس فقط كغذاء لعمليات التسميد وتخصيب التربة ، ولكن أيضًا في الحصول على الغاز الحيوي من خلال عمليات الهضم اللاهوائي (بدون وجود الأكسجين). ال بكتيريا ينتج هذا النجم في هذه العملية مستويات عالية من الميثان ، على غرار ما يحدث في أمعائنا ، مما يجعل الغاز الحيوي سريع الاشتعال.
- البنجر والقصب والذرة. يمكن استخدام الفواكه الغنية بالسكريات ، مثل قصب السكر ، والبنجر ، والذرة ، للحصول على الإيثانول الحيوي ، من خلال عملية التخمير على غرار الحصول على المسكرات ، لأنه ينتج كحولًا رطبًا. من الكحول المذكور ، تتم إزالة 5٪ من الماء والحصول على وقود صالح للاستعمال بقوة ، على غرار البنزين.
- السيقان وبقايا التقليم والخشب وغيرها من الخضر. يتم تخزين السكريات مثل السليلوز والنشويات وغيرها في جسم النباتات الكربوهيدرات ثمار البناء الضوئي ، والتي يمكن استخدامها ككتلة حيوية في عمليات التحويل إلى سكريات قابلة للتخمير للحصول على الوقود الحيوي. يمكن جمع العديد من هذه المخلفات دون التضحية بالطعام ، حيث يجب تقليم العديد من النباتات أو إعادة زرعها أو اقتلاعها بعد أن تؤتي ثمارها وعادة ما يتم التخلص من هذه المادة.
- الذرة والقمح والذرة الرفيعة والشعير والحبوب الأخرى. على غرار الحصول على البيرة ، هذه الحبوب والخضروات غنية جدًا بالنشويات ، وهي كربوهيدرات معقدة يمكن الحصول منها على الإيثانول الحيوي من خلال التخمير الكحولي.
- نشارة الخشب أو نشارة الخشب. يوجد أحد المصادر المحتملة للكتلة الحيوية في الكميات الهائلة من مسحوق الخشب الذي يتم التخلص منه بواسطة المناشر وصناعة الأخشاب على هذا النحو. كل هذا الغبار له نفس إمكانات الوقود مثل الخشب ، فضلاً عن كونه مصدرًا للسليلوز للحصول على السكريات القابلة للتخمير في الكحوليات الحيوية.
- يجب أن النبيذ والنبيذ الكبريت. الخمور المتحللة والمخلفات التي يجب أن تنتج عن تصنيعها هي مصادر للكتلة الحيوية ، لأنها توفر الكحوليات الخام التي ينتج منها ثاني أكسيد الكبريت (SO2) ، وحمل الميثانول الخاص بهم (مادة أكالة لمحركات الاحتراق) وأخيراً يمكن استخدامها للحصول على الإيثانول الحيوي.
- نفايات الماشية. تعتبر الماشية مصدرًا مهمًا للمواد العضوية التي يمكن أن تكون بمثابة كتلة حيوية ، مثل فضلات المجترات (التي يعد نظامها الغذائي الحصري من السليلوز النباتي واعدًا) أو حتى الدهون المتبقية من استخدام الحيوانات.
- الزيوت المنزلية المتبقية. مصدر الكتلة الحيوية السائلة هو الزيوت التي نتخلص منها بعد الطهي ، ومعظمها مصنوع من عباد الشمس والكانولا وحتى الزيتون ، باختصار ، من المنتجات النباتية. يتطلب إنتاج وقود الديزل الحيوي منها تخرج من النفايات الصلبة ، وخطوات تحويل الأسترة لتحويل الدهون الثلاثية إلى استرات الميثيل ، وإضافة الميثانول. بعد تحييد الرقم الهيدروجيني من النتيجة ، يتم الحصول على وقود الديزل الحيوي والجلسرين. يتم سحب هذا الأخير ويمكن استخدامه في صناعة الصابون ، بينما يتم تنقية وقود الديزل الحيوي واستخدامه كوقود.
يمكن أن تخدمك: أمثلة على الطاقة في الحياة اليومية
