إيثانول حيوي
المحتويات
تعريفًا بالموضوع، الإثانول الحيوي أو البيو-إثانول، هو نوع من أنواع الإثانول المستخرجة من مصادر طبيعية أو بيولوجية، ويتم استخدامها كمصدر من مصادر الطاقة وخصوصة كوقود للسيارات. وفيما يلي تفاصيل أوسع عن ذلك.
ومن جهة أخرى، و بالوقت الحالي، يعتبر من أهم الاكتشافات الحديثة في مجال الطاقات البديلة، الهادفة لتخفيف كميات الغازات السامة المتصاعدة من المراكب السيارة، والمؤذية لطبقة الأوزون وكوكبنا بشكل عام.
من جهة ثانية، إن النباتات بالإجمال، تضم في تكوينها الكيميائي نوعين من أنواع السكريات النشاء والسكروز، والذين يتحولان إلى الإثانول، ونحصل عليه عبر عملية تخمر السكر المستخرج من النباتات السكرية، أو عبر عملية التحليل المائي للنشاء الموجود في الحبوب.
كذلك، و هنا نبدأ برؤية أهمية الإثانول المستخرج، بما إننا نخفض كمية الوقود المستعمل، وبالتالي نخفف ولو قليلا كمية الغازات السامة المتصاعدة.
إضافةً إلى ذلك، و لكن بجهة عامة، إن النسبة الدنيا لكمية الإثانول التي يجب استعمالها أو خلطها مع الوقود، يجب أن يفوق ال20%. (أي في كل ليتر من الوقود نضع 200 ميليليتر من الإثانول).
وفي السياق ذاته، هذا الإثانول الذي نتكلم عنه، ليس سوى نوع من أنواع الكحول، الموجود في المشروبات الكحولية (أو المشروبات المسكرة)، ويمكن خلطه مع وقود المركبات السيارة ولكن بنسب مختلفة ما بين ال5 وال85%، وذلك حسب نوعية الوقود المستعملة في كل بلد.
وفي هذا الصدد، و بالتالي نرى، أن أساس العملية ككل، هو السكر الموجود في داخل النباتات.
طريقة التحضير في المختبر
علاوةً على ذلك، إن طريقة تحضير الإثانول تختلف بين المختبر وبين المصانع الكبيرة، ولكن في هذا الجزء سوف نفسر طريقة الاستخراج، التي يمكن أن نقوم بها في المختبرات العادية (مختبرات الجامعة مثلا)، والعملية تتألف من أربعة مراحل:
ومن جهة أخرى، المبدأ لا يتغير، عن المذكور سابقا، ولكن الصعوبة تتمثل وتتركز في عملية «التحليل المائي»، وذلك نظرا لصعوبتها وتعقيدها البالغ لدى استعمال بقايا المحاصيل، حيث نضطر للقيام بعدة عمليات تحضيرية قبل الوصول إلى عملية التحليل المائي.
من جانب آخر، نضيف على السكروز، الخميرة الكفيلة بتحويل السكروز إلى الإثانول، حسب المعادلة التالية: سكروز + خميرة ← إثانول
من جانب آخر، ومن ثم يتم عزل الإثانول من الخليط، عبر عملية التقطير، وأما التخلص من الماء المتبقي فيتم عبر عملية التجفيف، أو عبر زيادة الملح على الخليط، حيث تقوم جزيئات الملح بالتجمع حول جزيئات الماء، وتحبس جزيئات الماء.
في هذا الإطار، نقوم بطحن حبوب الذرة أو القمح في جرن، والهدف من تلك العملية هو استخراج النشاء الموجود فيهما.
في هذا الإطار، في الوقت الحالي، تتركز الأبحاث حول طرق استخراج الإثانول من مصادر أخرى كبقايا الأخشاب أو المحاصيل الزراعية.
ومن ناحية أخرى، يتم مزج الحبوب المستخرجة مع الماء ويسخنان قليلا، ومن ثم نضيف الأنزيم المختص، أو الكفيل بتحويل النشاء إلى سكروز (نوع من أنواع السكريات)، عبر عملية كيميائية تسمى «التحليل المائي».
2.16 طن من البيو-إثانول
هكتار من الشمندر
3 طن من البقايا التي يمكن استعمالها كطعام للماشية
لما أصبحت الحبوب مصدر للطاقة.. ارتفع سعرها
كذلك، قد يتحول الكثير من المزارعين عن الزراعات التقليدية إلى الزراعات البديلة للمردود الأربح وتأثير هذا الأمر على المجاعة العالمية والفقر
ومن ناحية أخرى، ان تزرع لتحرق المحصول أو تعصره لتنتج طاقة بينما هناك الملايين من الناس تموت من الجوع قد اعتبره البعض عن حق «جريمة ضد الإنسانية»
6 طن من البيو-إثانول
3.75 طن من البذور الجافة التي يمكن استعمالها كطعام للماشية
ما هي سلبيات العملية؟
وفي السياق ذاته، إن السلبيات هي بأغلبها، لا بل جميعها سلبيات اقتصادية وهي تتركز بالأمور التالي:
علاوةً على ذلك، بالعكس إن هذه العملية، ليس لها أي عامل سلبي على البيئة أو صحة الإنسان، فهي ليست سوى تحويل المصادر الطبيعية إلى الإثانول، المتواجد حولنا في أغلب جوانب حياتنا اليومية، من خلال المواد التنظيفية أو الأدوية أو المشروبات الروحية وغيرها...
هل عملية التحويل مضرة للبيئة؟
تلخيص العملية
هكتار من الحبوب
هل يمكن تطبيق عملية الاستخراج على نطاق صناعي؟
وفي السياق ذاته، فهذ العملية هي عملية كاملة متكاملة من كافة الصعد، فبقايا عملية الاستخراج يمكن استعمالها كعلف للحيوانات، وبالتالي ليس هنالك بقايا مضرة للطبيعة أو الإنسان على حد سواء من هذه العملية.
الجواب هو نعم،
علاوةً على ذلك، في هذا الرسم التوضيحي، نفسر كيفية الوصول للإثانول عبر الحبوب (الذرة مثلا)
ومن ناحية أخرى، و أما تطبيقها على صعيد واسع فهو ممكن جدا وذلك نظرا للأرقام التالية:
علاوةً على ذلك، ذرة أو قمح ← نشاء ← التحليل المائي للنشاء ← السكر ← تخمير السكر ← عملية التقطير ← البيو-إثانول
📝 هل في هذه المقالة خطأ؟
إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.
ما رأيك في هذه المقالة؟