آفاق علمية وتربوية موقع متخصص بالثقافة العلمية والتربوية
الكتلة الحيوية أقدم وأهم مصادر الطاقة المتجددة التي عرفها الإنسان منذ وجوده على الأرض ولحد يومنا هذا. يختزن النبات الطاقة الشمسية بعملية التركيب الضوئي وذلك باستغلال غاز ثنائي أكسيد الكربون على شكل كتلة حيوية ويقوم الإنسان بالاستفادة من هذه الطاقة على شكل غذاء أو مصدر للطاقة.
تمتاز الكتلة الحيوية بسهولة نقلها وخزنها وتتكون من مختلف أنواع النباتات ومخلفاتها وتكون على عدة أشكال، الصلبة والسائلة والغازية. تنتج الطبيعة سنوياً حوالي 200 مليار طن من الكتلة الحيوية لا يستخدم منها كغذاء سوى 0.4 %.
تعد الكتلة الحيوية والوقود الحيوي من مصادر الطاقة المتجددة تساهم بشكل محدود في خفض تركيزات غاز ثنائي أوكسيد الكربون في الغلاف الجوي إذا استعملت كبديل للوقود الإحفوري.
الكتلة الحيوية هي عبارة عن مواد عضوية طبيعية يدخل الكربون والهيدروجين في تركيبها وينتج عن احتراقها غاز ثنائي أكسيد الكربون حالها حال غيرها من المواد العضوية ومنها الوقود الإحفوري.
تمثل الأخشاب وأوراق الأشجار ونفايات المزارع والمصانع الغذائية والشحم الحيواني ونفايات المنازل أنواعاً من الكتلة الحيوية والتي يمكن تحويلها إلى وقود يسمى الوقود الحيوي يستعمل كبديل للوقود الإحفوري في جميع جوانب الاستخدام البشري.
يؤدي استخدام الكتلة الحيوية كبديل للوقود الإحفوري إلى التخلص من النفايات العضوية وتعتبر هذه الطريقة طريقة مثلى لتدوير النفايات وتقليل التلوث البيئي الناتج عنها والتقليل من إستهلاك الوقود الإحفوري كمصدر للطاقة. يصنف الديزل الحيوي على انه وقود غير سام وقابل للتحلل بيولوجياً، وينتج عن طريق تحليل الزيوت النباتية و الدهون الحيوانية ويمكن مزجه مع الديزل النفطي وفق اي تركيز وفي أي محرك.
أما الإيثانول الحيوي فانه وقود حيوي ينتج من تخمير الكتلة الحيوية الحاوية على السكريات الأحادية والمعقدة. هناك نوعين من وقود الإيثانول هما E85 وهو عبارة عن مزيج من 85% ايثانول و 15% بنزين. اما وقود الإيثانول E10 فهو عبارة عن مزيج يتكون من 90% بنزين و 10% إيثانول. يخفض الوقود الحيوي غازات الدفيئة لان الكتلة الحيوية ( مواد نباتية عضوية) تمتص أثناء نموها غاز ثنائي أوكسيد الكربون وتخلص الغلاف الجوي من تزايد تركيزاته.
تمكنت ألمانيا عام 2007 في مجال توليد الطاقة الكهربائية عن طريق الكتلة الحيوية من إنتاج 23.8 مليار كيلو واط- ساعة من الطاقة الكهربائية وبنسبة مقداره 3.8 % من مجموع الطاقة الكهربائية المنتجة سنوياً. فيما وصلت نسبة الطاقة المنتجة عن طريق الكتلة الحيوية إلى نسبة الطاقة الكهربائية المنتجة من خلال مصادر الطاقة المتجددة إلى 27.1 %.
لم يكن الوقود الحيوي مستخدماً في ألمانيا قبل عام 1991 بشكل واسع وكانت نسبته في كمية الوقود السائل المستهلك حتى عام 2002 تكاد تكون غير مؤثرة ولا تتعدى 0.4 % من مجموع الوقود السائل المستخدم في ألمانيا. شهدت الأعوام التي تلت عام 2000 ميلادي تطوراً ملحوظاً في كميات إنتاج الوقود الحيوي والمتمثل بالديزل الحيوي Biodiesel والأيثانول الحيوي Bioethanol والزيوت النباتية حتى وصلت نسبتها في كمية الوقود السائل المستهلك في ألمانيا إلى 7.6 % عام 2006 م. استهلكت ألمانيا خلال عام 2007 حوالي 3.32 مليون طن من البيوديزل, 840 ألف طن من الزيوت النباتية, 460 ألف طن من البيوايثانول.
تنتج الطاقة الكهربائية في المانيا من الطاقة النووية والفحم الحجري والغاز الطبيعي ومصادر الطاقة المتجددة. يخلف إنتاج كيلو واط ساعة من التيار الكهربائي حوالي 541 غرام من غاز ثنائي أوكسيد الكربون وحوالي 0.0007 غرام من المخلفات النووية. تستهلك العائلة المكونة من شخصين فقط حوالي 2500 كيلو واط ساعة سنوياً مما يؤدي الى انطلاق حوالي 1350 كيلوغرام من غاز ثنائي أوكسيد الكربون. بينما تستهلك العائلة المكونة من أربعة أشخاص حوالي 3500 كيلو واط ساعة سنوياً مما يؤدي إلى إنطلاق حوالي 1890 كيلوغرام من غاز ثنائي أوكسيد الكربون.
