سوخت های زیستی: سنجش مزایای یک منبع انرژی تجدید پذیر

• نویسنده:
• نام نویسنده

  آینده نگاری کوانتوم ران
• دسامبر 7، 2021

خلاصه بینش

سوخت‌های زیستی که از تبدیل مواد گیاهی به سوخت‌های مایع به وجود می‌آیند، از فناوری‌های نسل اول مانند اتانول و بیودیزل به نسخه‌های پیشرفته‌ای که از منابع غیرغذایی به دست می‌آیند تکامل یافته‌اند. این تکامل، ناشی از نیاز به کاهش اثرات زیست‌محیطی و نگرانی‌های تامین غذا، منجر به توسعه سوخت‌های زیستی هیدروکربنی شده است که می‌تواند جایگزین نفت در کاربردهای مختلف بدون تغییرات زیرساختی قابل‌توجه شود. ظهور سوخت‌های زیستی باعث تغییر شکل صنایع، تحریک ایجاد شغل و ایجاد مقررات دولتی می‌شود.

زمینه سوخت زیستی

فرآیند تبدیل زیست توده، که شامل مواد گیاهی است، به سوخت‌های مایع منجر به ظهور فناوری سوخت زیستی نسل اول شد. این فناوری عمدتاً اتانول و بیودیزل را تولید می کرد که جایگزین اولیه سوخت های فسیلی سنتی بود. تولید این سوخت‌های زیستی شامل تخمیر قندهای محصولاتی مانند ذرت و نیشکر یا تبدیل روغن‌های گیاهی به بیودیزل بود. با این حال، این رویکرد به دلیل تأثیر بالقوه آن بر عرضه و قیمت مواد غذایی و همچنین تأثیر کلی زیست محیطی آن با انتقاداتی مواجه شد.

در پاسخ به این چالش‌ها، صنعت سوخت زیستی شروع به سرمایه‌گذاری در منابع غیرغذایی، مانند بقایای کشاورزی، زباله‌های شهری و محصولات انرژی‌زا کرد. تمرکز این تحقیق و توسعه بر روی ایجاد سوخت های زیستی هیدروکربنی بوده است که می توانند به عنوان جایگزین مستقیم نفت برای ماشین های مختلف مانند وسایل نقلیه موتوری، موتورهای کوچک، پمپ ها، مخازن و حتی موتورهای جت عمل کنند. مزیت این سوخت های زیستی این است که می توانند در زیرساخت های موجود بدون نیاز به تغییرات قابل توجه استفاده شوند.

تولید سوخت های زیستی پیشرفته، از جمله هیدروکربن های تجدیدپذیر، فرآیند پیچیده ای است که به مقدار قابل توجهی انرژی نیاز دارد. یکی از زمینه های امیدوارکننده توسعه، استفاده از جلبک به عنوان ماده اولیه است. ایجاد یک محیط رشد جدید برای جلبک ها به طور قابل توجهی کارایی تولید این سوخت زیستی نسل سوم را بهبود بخشیده است. به طور خاص، این محیط جدید امکان رشد خوشه های جلبکی را می دهد که ده برابر بزرگتر از آنهایی هستند که در محیط های سنتی رشد می کنند. این افزایش در اندازه به بازده بالاتر سوخت زیستی در واحد جلبک تبدیل می‌شود و این فرآیند را کارآمدتر و به طور بالقوه از نظر اقتصادی مقرون به صرفه‌تر می‌کند.

تاثیر مخرب

رشد مداوم تقاضا برای سوخت های زیستی منجر به افزایش جایگاه های سوخت رسانی شده است که وسایل نقلیه سوخت انعطاف پذیر را تامین می کنند. با انتخاب خودروهایی که بر روی E85 کار می کنند، ترکیبی از بنزین و اتانول، مصرف کنندگان می توانند به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای کمک کنند. علاوه بر این، افزایش سوخت‌های زیستی می‌تواند ایجاد شغل در بخش انرژی‌های تجدیدپذیر را تحریک کند و مسیرها و فرصت‌های شغلی جدیدی را ارائه دهد.

برای مشاغل، به ویژه آنهایی که در بخش انرژی و خودرو هستند، روند سوخت زیستی نشان دهنده تغییر در پویایی بازار است. شرکت هایی که با این روند با سرمایه گذاری در محصولات و خدمات سازگار با سوخت زیستی سازگار می شوند، می توانند مزیت رقابتی کسب کنند. به عنوان مثال، خودروسازان می توانند وسایل نقلیه بیشتری را طراحی کنند که قادر به کار با سوخت های زیستی باشند، در حالی که شرکت های انرژی می توانند عرضه های خود را برای گنجاندن سوخت های زیستی متنوع کنند. علاوه بر این، مشاغل در بخش کشاورزی نیز می توانند از افزایش تقاضا برای مواد اولیه سوخت زیستی بهره مند شوند، اگرچه این باید در برابر نیاز به محصولات غذایی متعادل شود.

دولت می تواند نقش مهمی در ترویج توسعه و پذیرش سوخت های زیستی از طریق مشوق ها و مقررات اقتصادی ایفا کند. با این حال، باید به اثرات منفی بالقوه تولید سوخت زیستی، از جمله افزایش بالقوه انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از شیوه‌های تولید و فرآوری، رقابت بین سوخت‌های زیستی و محصولات غذایی، و تأثیرات زیست‌محیطی بالقوه گسترش زمین‌های کشاورزی رسیدگی شود.

پیامدهای سوخت های زیستی

پیامدهای گسترده تر سوخت های زیستی ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• سوخت های زیستی برای تامین انرژی وسایل نقلیه موتوری، پمپ ها، مخازن و پالایشگاه ها استفاده می شود.
• کاهش وابستگی به نفت خارجی، افزایش امنیت انرژی ملی و کاهش تنش‌های ژئوپلیتیکی مرتبط با منابع سوخت فسیلی.
• رشد اقتصادهای روستایی، زیرا کشاورزان و مشاغل کشاورزی می توانند از افزایش تقاضا برای مواد اولیه سوخت زیستی بهره مند شوند.
• پیشرفت در انرژی های تجدیدپذیر، که منجر به توسعه روش های تولید سوخت زیستی کارآمدتر و پایدار می شود.
• تغییر کاربری زمین به طور بالقوه منجر به جنگل زدایی و از بین رفتن تنوع زیستی می شود.
• رقابت بین سوخت زیستی و محصولات غذایی منجر به افزایش قیمت مواد غذایی می شود و امنیت غذایی در مناطق خاصی را تحت تاثیر قرار می دهد.
• آلودگی آب ناشی از رواناب کودها و سموم دفع آفات مورد استفاده در کشت مواد اولیه سوخت زیستی.

سوالاتی که باید در نظر گرفته شود

• آیا فکر می کنید سوخت های زیستی می توانند تاثیر قابل توجهی در کاهش سوخت های فسیلی در حمل و نقل و گرمایش داشته باشند؟
• آیا فکر می کنید که با توجه به تأثیر بر کشاورزی و کاربری زمین، سوخت های زیستی یک منبع انرژی تجدید پذیر قابل دوام هستند؟