سوختهای زیستی هدیه طبیعت برای زندگی بدون نفت
هم اکنون ما در دنیایی زندگی میکنیم که در آن نفت و اقتصاد نفتی حرف اول و آخر را میزند. در این میان بروز مشکلات جهانی نظیر بحرانهای اقتصادی و مساله انرژی از یک سو و گرمایش جهانی و مسائل زیستمحیطی ناشی از سوختن سوختهای فسیلی و آلایندگی جوی دیاکسید کربن از سوی دیگر باعث شده تا کشورهای پیشرفته و حتی توسعه یافته برای یافتن منابع سوختی جدیدی که باعث خلاصی از اقتصاد وابسته به نفت و گاز شود و بیش از این آستانه تحمل آلایندهها و گازهای گلخانهای سیاره را به چالش نمیکشد دست به کوششهایی بزنند. استفاده از منابع سوختی زیستی متفاوت از آنچه تاکنون مطرح بوده یکی از اصلیترین این کوششها محسوب میشوند.
تغییر راهبردهای جهانی مصرف انرژی و رویکردهای جدید به انرژیهای نو موضوعی است که مجال توجه و ملاحظات بینالمللی را میطلبد؛ مثلا انرژی هستهای هنوز هم گزینه قابل اطمینانی نیست، چرا که ضایعات آن برای هزار سال آلاینده محیط زیست محسوب میشود و از طرفی انرژی باد و خورشید چندان کافی نیست و تا اینجای کار نیز سوخت هیدروژن گزینه دور دستی به نظر میرسد و تازه به همه اینها باید نگرش جهانی و سنتی مصرف سوخت را اضافه کنیم که سوخت یعنی همان چیزی که بتوان آن را درون باک خودرو، موتورهای دیزل، چراغهای روشنایی و خوراک پزی و غیره ریخت و به بیان دیگر چرخ زندگی را چرخاند.
حدود 6/1 میلیارد نفر یعنی تقریبا یک چهارم جمعیت زمین، هنوز از نعمت برق بهرهمند نیستند و 4/2 میلیارد نفر عمدتا از زغالسنگ، فضولات حیوانات یا چوب برای پخت و پز و گرمایش استفاده میکنند. دود تولید شده توسط این سوختهای سنتی سالیانه 5/2 میلیون زن و کودک را میکشد. پس جای تعجبی ندارد که محققان هنوز هم به دنبال منابع جدید باز زاینده و پایدار سوخت هستند.
در این میان طی چند ساله اخیر توجه محققان در کنار تولید سوخت هیدروژنی و پاک به سمت خود طبیعت چرخیده و آنها را به تلاش برای یافتن گزینههای جایگزین منابع سوخت در دل طبیعت واداشته است و این عرصهای است که میتواند هدف مخترعان و مبتکران زیادی برای دستیابی به روشهای تامین انرژی از منابع طبیعی و حیات زنده واقع شود که البته در مواردی سابقهای دور و دراز را به عنوان منبع سوخت در میان مردمان دنیا به خود دیده است. سوختهای زیستی زیر نمونههای برتری از منابع غیرمعمول سوختهای اکولوژیکی در جهان به شمار میروند که آشنایی با آنها بدون لطف نیست.
روغن نارگیل: در بسیاری از جزایر اقیانوس آرام، برای تولید برق و سوختگیری ماشینها از روغن نارگیل استفاده میشود. مثلا در جزایر کالدونیای جدید یا مجمع الجزایر سلیمان گینه نو امری رایج به شمار میرود.
بخشی از تصفیه خانههای کوچک به کار تولید این روغن گیاهی مشغولند که جای دیزل را میگیرد. علاقمندی و رغبت به این منبع سوخت جایگزین در اروپا و ایران جای خود را باز کرده است. این انرژی نو علاوه بر ارزانتر بودن، گزینه جایگزین پایدارتری نیز محسوب میشود چرا که این جزایر بهشت مزارع درختان نارگیل هستند و بسیاری از محلیها با تصفیهکنندههای مستقر در حیاط خلوت خود اقدام به تصفیه و روغنکشی نارگیل میکنند. از روغن نارگیل همچنین برای پخت و پز و ساخت لوازم بهداشتی آرایشی مثل صابون به کار میرود.
موتورهایی که با روغن نارگیل کار میکنند عملکردی نظیر مولدهای برق دارند که یک مرکز آبشیرینکن را برای تحویل آب شرب 325 خانوار کالدونیای جدید تغذیه میکند. این سامانه 165 کیلو وات برق تامین میکند که با موتورهای دیزلی از لحاظ قدرت و مصرف سوخت رقابت میکند.
درختان بلسان برزیلی و اقاقیا: درختان بلسان و سایر گونههای خویشاوند با درخت اقاقیا میتواند به بلندی 30 متر برسد. این گونهها میتوانند بیش از 100 سال عمر کنند و از تنه درختان بلسان شیره بلسان استخراج میشود که مایعی غلیظ و به رنگ طلایی روشن تا قهوهای تیره است و به عنوان ماده اولیه در صنعت عطرسازی استفاده میشود.
بلسان همچنین برای ساخت لاک الکل و مواد جلادهنده بهکارمیرود. از یک روزنه ایجاد شده روی تنه درخت ظرف 2ساعت حدود 10 تا 20 لیتر از این صمغ خارج میشود که پس از بند آوردن این سوراخ درخت میتواند بعد از 6 ماه دوباره مورد استخراج و بهرهبرداری قرار گیرد.
توجه محققان در کنار تولید سوخت هیدروژنی و پاک به سمت خود طبیعت جلب شده و آنها را به یافتن گزینههای جایگزین منابع سوخت در دل طبیعت واداشته است
به عبارتی یک درخت بلسان سالیانه حدود 40 لیتر صمغ تولید خواهد کرد که ترکیبی غنی از روغنهای ضروری است. هیدروکربنهای بلسان از نوع ترپنها بوده که متشکل از ملکولهایی با پنج اتم کربن هستند و به همین دلیل است که تعداد اتمهای کربن در آنها مضربی از پنج میباشد. ترپنها در دمای بالا به متانول و سایر هیدروکربنهای ساده تجزیه میشوند، که میتواند به عنوان مواد خام در صنایع شیمیایی استفاده شود. موتورهای دیزلی با سوخت بدست آمده از صمغ درخت کارکرد بسیار خوبی دارند به نحوی که در سال 1990 حدود 20 درصد از کل صادرات نفتی برزیل را به خود اختصاص داد. محصول درخت بلسان 12000 لیتر در هکتار است که به عنوان یک منبع سوخت زیستی مورد توجه ویژه کارشناسان واقع شده است. این فرآورده طبیعی برای خواص پزشکیاش در مقابله با سرطان و زخم معده نیز استفاده میشود و از فعالیتی ضدقارچی برخوردار است.
درخت شمع: در اقیانوس آرام و آمریکای جنوبی درخت شمع (Aleurites moluccana) با بلندی 25 15 متر، بین 80 30 کیلوگرم میوه جوز مانندی با قطر 6 4 سانتیمتر به بار مینشاند. بخش درونی دانهها دارای پوششی بسیار سخت و محتوی روغن بالایی بین 20 15 درصد میباشد. میوهها در آشپزی و خوراک مالزیایی و اندونزیایی به کار میروند و روغن آن نیز (مثل روغن کرچک) به عنوان یک ماده تحریک کننده مو یا افزودنی به روشهای درمان مو استفاده میشود. میوهها در هاوایی به عنوان خوراک و نیز به منظور سوزاندن برای تأمین روشنایی استفاده میشود.
میوه این درخت با شعلهای درخشان و ثابت و بدون دود زیاد با انتشار بویی میسوزد و میتواند به عنوان یک مقیاس زمانی استفاده شود. آرایش قرارگیری میوهها به صورت دانههای تسبیح و در یک ردیف روی رگبرگ میانی یک برگ نخل مانند است و به دنبال اتمام سوختن یکی، دانه بعدی شعلهور میشود و همچون یک مشعل یا فانوس عمل میکند. با این اوصاف بخش عمده مصارف سوختی و روشنایی مردم محلی با استعمال این سوخت زیستی تأمین میشود.
گیاهان علفی چند ساله: پژوهش تیمی از محققان دانشگاه مینهسوتا نشان میدهد که بهترین منبع بیومس (زیست توده) برای تولید سوخت زیستی، مخلوطی از گیاهان علفی چند ساله علفزارهای محلی و سایر گیاهان گلدار منطقه است که تقریبا در هر نیم هکتار سوخت زیستی بیشتری نسبت به اتانول استحصالی از دانه ذرت یا سویا تولید میکند.
این ترکیب سوخت زیستی سازگاری به مراتب بیشتری با محیطزیست دارد چون که این گونه گیاهان به کوددهی نیازی ندارند و ضمنا در خاکهای غیر حاصلخیز نیز میرویند.
پژوهش 10 ساله محققان آشکار ساخت که اراضی کشاورزی تحت کشت مخلوطهای متنوعی از گیاهان چند ساله به طور متوسط 238 درصد سوخت زیستی بیشتری حاصل میکند تا وقتی که همان اراضی زیر کشت گونههای مختلف گیاهان چند ساله واحد قرار میگیرند.
سوخت زیستی حاصل از این بیومس چند ساله، در نیم هکتار 51 درصد عملکرد انرژی بیشتری را در مقایسه با اتانول استحصالی از محصول ذرت کشتشده در اراضی کود داده شده به همراه داشته است. این در حالی است که گیاهان چند ساله برای رشد به هزینههای کمتری نیاز دارند و تمامی قسمتهای هوایی گیاه قابل مصرف هستند. در حال حاضر، همه سوختهای زیستی – از جمله محصولات غیر غذایی مثل علف شلاقی، علف لویی، صنوبر هیبرید و جگن هیبرید به عنوان تک کشتهایی تولید میشوند که اساسا در خاکهای حاصلخیز رشد میکنند.
گیاهان علفی چند ساله مخلوط رشد یافته در اراضی پست میتواند محصول انرژی زیستی ثابتی را فراهم کند که میتواند جایگزین 13 درصد از مصرف جهانی مواد نفتی و 19 درصد از مصرف جهانی برق شود، که این جدا از مزایای زیست محیطی آن همچون تجدید حاصلخیزی خاک، زمین و آبهای سطحی پاکتر، حفاظت از سکونتگاههای حیات وحش و توریسم زیست بومی است.
نیروی احشام: در روستایی واقع در گجرات هندوستان از چهارپایان اهلی برای تولید برق استفاده میشود. روش کار به این صورت است که چهار دام اهلی، محور متصل به یک جعبه دنده را میگردانند که روی ژنراتوری کوچک کار میکند. این ژنراتور به چند باتری متصل است که یک پمپ آب و یک آسیاب را تغذیه میکند. در مقایسه با هزینه یک دلاری تامین انرژی توسط آسیاب بادی و 24 دلاری توسط سپرهای خورشیدی، کل هزینه این انرژی در حدود یک سنت است. چون سالی 3 ماه برای کار مزرعه به احشام نیاز است، مخترعان به دنبال روش موثری برای ذخیره انرژی هستند که بتواند در نبود احشام نیز مورد استفاده واقع شود.
هسته زیتون: محصول جنبی دیگری برای کسب انرژی به حساب میآید که پیش از این برای انتقال گرما و آب گرم به 300خانوار در مادرید مورد استفاده واقع شده است و هزینه آن 60درصد کمتر از سوختهای نفتی و 20 درصد کمتر از زغال سنگ است. مقدار دیاکسید کربن حاصله از آن به همان اندازهای است که از فرآیند طبیعی تخمیر حاصل میشود. هستههای زیتون در واقع محصول جانبی فرآیند روغنکشی زیتون است و کشور اسپانیا پیشگام جهانی در تولید روغن زیتون محسوب میشود.
روغن شلغم: فکر میکنید بین روغن دیزل، علوفه، صابون و کره نباتی چه ارتباطی وجود دارد؟ شلغم(Brassica rapa)، گیاهی با گلهای زرد و خویشاوند خردل به خاطر دانههای غنی از روغن خود که تا 40 درصد هم میرسد در اروپا، آسیا و آمریکای شمالی کشت میشود. 90 درصد محصول شلغم برای تولید کرهنباتی، بیسکویتها، سوپها، بستنی و شیرینیها به کار میرود. اما روغن آن نیز میتواند برای استحصال روغن دیزل استفاده شود که محلولی با آلایندگی کمتر نسبت به گونههای نفتی است. روغن شلغم یا منداب برای آغشته نمودن خوب چرخ دندهها نیز به کار میرود و از طرفی محصول جانبی فرآیند استخراج روغن میتواند برای تأمین علوفه دام استفاده شود.
جلبکها: سوخت زیستی میتواند تقریبا از هر فرآورده ارگانیکی، از زائدات کشاورزی گرفته تا فضولات حیوانی و ازجمله حیاتوحش بدست آید. جلبکها نیز یک روغنساز طبیعی و بالطبع یک منبع سوخت زیستی محسوب میشوند. جلبکها را میتوان به سهولت مهندسی ژنتیک نمود تا ارقامی حاصل شود که مقادیر بالایی روغن تولید میکنند و از این طریق به نوعی ماده خام و اولیه زیستی رسید که در مراحل بعدی به بنزین، دیزل و سوخت جت تصفیه میشوند. در این میان، انواعی که اتمهای کربن کمتری دارند را میتوان فرآیندسازی کرده و به منظور تهیه اتانول تخمیر کرد.
روغن خرما: این فرآورده به عنوان راهحل ارزانی برای سوخت زیستی مورد توجه و دقت قرار گرفته است. شمار شرکتهای فعال در حوزه انرژی که در حال تبدیل مولدها و تولید انرژی از روغن خرما میباشند افزایش یافته است. اما توجه به این محصول طبیعی در حالی رو به افزایش گذاشته که تحقیقات جدید نشان میدهد منافع حاصله از آن فاجعهای زیست بومی را در پی داشته است که ناشی از نابودی و امحاء جنگلهای بارانی بکر آسیا به منظور توسعه نخلستانهای جدید و پر منفعت است.
این روغن تا مدتها جزء اصلی لوازم آرایشی و بهداشتی و مواد غذایی به شمار میرفت، اما حدود 5 سال قبل دانشمندان مطالعه روی آن به عنوان یک منبع انرژی تجدیدپذیر را آغاز کردند و از سوی بسیاری از کشورهای اتحادیه اروپایی مورد کمکهای مالی و یارانههایی در این خصوص قرار گرفت و واردات آن از سال 2002 تا 65 درصد افزایش یافته است. روغن نخل نسبتا فراوان و ارزان (هر تن در حدود 550 دلار) است و به تغییرات اندک یا بدون ایجاد تغییراتی در نیروگاههای برق فعلی نیاز دارد. اما کشت درختان نخل مشکلاتی را در خصوص گاز کربنیک به همراه دارد، به نحوی که مقادیر عظیم کربن از باتلاقهای سیاه تورب در اندونزی و مالزی آزاد میشوند که بابت خشک کردن و آتش زدن آنها برای مناسبسازی محلهای کشت و زرع این درختان است. حدود 85 درصد از روغن نخل جهان توسط این دو کشور تولید میشود و در حدود 25 درصد از مزارع اندونزی روی باتلاقهای توربی خشکشده شکل میگیرند.
سالانه حدود 600 میلیون تن دیاکسید کربن حاصل از باتلاقهای سیاه خشکانده شده وارد جو میشود و 4/1 میلیارد تن دیگر نیز به هنگام آتش زدن جنگلهای بارانی برای احداث مزارع منتشر میشود، به طوری که دود حاصله از این عملیات غالبا تا هفتهها سنگاپور و مالزی را در مه غلیظی فرو میبرد و همین دیاکسید کربن میتواند به تنهایی 8 درصد از انتشار سوختهای فسیلی جهان را تشکیل دهد. از طرفی فرآیند پاک کردن باتلاقهای توربی برای ایجاد مزارع، تخریب و نابودی موثرترین زیست بوم روی سیاره برای جذب دیاکسید کربن از جو را نیز در پی دارد. این در حالی است که تولید روغن نخل در سالهای اخیر روند روبه رشدی را تجربه میکند.
مهریار میرنیا
تازه ها
گوناگون
پیشنهاد سردبیر
در تپش این هفته، ماجرای فریب و تعرض در پوشش عرفانهای دروغین و رمالی را بررسی کردیم
پشت پرده اتاقهای دود و طلسـم
