كيف يمكن لنفايات الويسكي أن تصبح وقودا لسيارتك؟

تخلّفُ المحاصيلُ الصناعيّةُ الجديدةُ كمياتٍ كبيرةً من وقودِ البيوتانول الحيوي Biobutanol؛ فما هو البيوتانول؟

البيوتانول الحيوي- جزيئيّاً- هو سلسلةٌ من الهيدروكربونات المُشبعةِ وهذا ما يجعلُه مركّباً غيرَ قطبيٍّ يكتسبُ خصائصَه من عمليات التّخمرِ التي تتم بمساعدةِ المنتجاتِ الكحوليةِ كما في مصانعِ التّقطيرِ أو مصانعِ المشروباتِ الكحوليّة، فقد ثبت أنّها مصادرُ مثاليّةٌ للموادِّ الأوليّة للبيوتانول الحيوي.

يشابه البيوتانول الحيويُّ في خواصِّه البنزينَ كثيرًا حتى إنّ بعضَ السّياراتِ تستطيعُ استعمالَه مباشرةً وقوداً دونَ أيّةِ تغييرات في محركاتها.

ولكن يمتلك البيوتانول الحيوي كمّيةَ طاقةٍ أقلَّ نسبياً من البنزين وذلك بما يقاربُ 10-20% وهذا ما يؤثّرُ في مستقبله كونه بديلاً للبنزين على المدى الطويلِ.

ومن المؤكّدِ أنّ البيوتانول الحيوي يستطيعُ تقليلَ نسبةِ انبعاثِ الكربونِ أكثرَ من البنزين بنسبة 85% وهذا من شأنه أن يجعلَ من البيوتانول الحيويّ بديلاً رائعاً ومستداماً للبنزين الأكثر احتراقاً وتلويثأً.

صنع الوقود من الخمر:

البيوتانول الحيويّ يُستخلصُ في الأساس من عمليات تخمّر السّكرِ التي تحدثُ في الكتلةِ الحيويةِ وتخميرُ هذا النّوعِ من الكتلةِ الحيويةِ هو وسيلةٌ شائعةٌ للحصولِ على البديلِ المحتملِ للبنزين٬ إذ إنّ الأسيتون والبيوتانول والإيثانول (منتجات كحولية) هي أيضاً من المنتجاتِ الثانويّة التي تستخلصُ من هذه العمليةِ.

Clostridium acetobutyicum هي نوعٌ من البكتريا التي تستخدمُ عموماً في عمليّةِ الأسيتون والبيوتانول والإيثانول ABE Process.

لكن لسوْءِ الحظِّ عندما تزيدُ نسبةُ الكحولِ عن 2% تصبحُ هذه النّسبة كفيلةً بقتلِ المخلوقات الدقيقة.

إحدى طرقِ إنتاجِ البيوتانول هي استعمالُ Ralstonia eutropha H16.

هذه العملياتُ تتطلبُ طاقةً كهربائيّةً وثنائيَ أكسيد الكربون ضمنَ مفاعلٍ حيويّ كهربائيّ.

الطحالب الضوئية أو الطحالب النهريّة المضيئة (الدياتومات) يمكنُ توظيفُها أيضاً في هذه العمليات.

من المعروف أنّ سعر البترول يتغيّرُ من وقتٍ لآخر عموما وهو في ارتفاع متزايد على مر السنين٬ لذلك فإن إيجادَ وقودٍ بديلٍ بتكلفةٍ أقل سيكون بالتأكيد أمراً رائعاً، لكن معدلات الدخلِ المنخفضةَ تُعيق إمكانيّةَ حلول هذا الوقود بدلاً من البنزين في هذه الفترة؛ أي لا يوجد دخلٌ كافٍ لإنتاجِ الكميّاتِ المطلوبةِ من هذا الوقودِ في الوقت الحالي.

وقد تساهمُ الهندسةُ البيولوجيّة في التّلاعب بعملياتِ التّمثيل الغذائيّ داخل البكتريا، إذ يأملُ العلماءُ بتحويرِ المعلوماتِ الوراثيّة لكائناتٍ أخرى أحاديّة النّواة وذلك للوصولِ إلى موارَد متزايدةٍ ومعدلاتِ إنتاجٍ أفضلَ في المستقبل.

وحصلتْ شركةُ Celtic Renewable على براءةِ إختراعٍ في استخدامِها لمخلفاتِ الويسكي للحصول على الموادّ الأوليّة لمنتجات البيوتانول بعد بحثٍ طالَ أكثرَ من سنتين.

ومما يجعلُ العمليّاتِ التي يقومون بها مختلفةً عن غيرها هو استخدامُهم لمخلفات صناعاتٍ أخرى بدلاً من استهلاكِ المنتجاتِ أو المحاصيل الجديدة .

وقد وجدت شركة Celtic Renewables أيضاً أنّ منتجاتِ الويسكي تحتوي كميةً مناسبةً من السّكرياتِ غير المتخمِّرة وهذا ما يزيدُ احتماليّة استخلاصِ كمّيّة أكبر من الطاقة.

وقد استخدمتِ الشركةُ أيضاً بكتريا خاصة يمكنها تحويلُ سكر الزيلوز (سكر الخشب) وسكّر الأرابينوز وسكّر الجلوكوز وذلك لصنعِ وقودِ الويسكي للسيارات.

استخدمت الشّركة أيضاً عمليات الأسيتون والبيوتانول والإيثانول ABE Process كمنتجين آخرين، وهذه العملياتُ هي عملياتٌ لاهوائيّة ينتجُ عنها مذيباتٌ بنسب 1-6-3 ، 1 للأسيتون و6 للبيوتانول و3 للإيثانول وتستخدمُ العمليّة سلالةً من البكتريا من صف الكلوستريديا Clostridia Class فهذه البكتيريا منتجةٌ لـ الأسيتون والبيوتانول والإيثانول وهي تمتلك مرحلتينِ واضحتينِ في عمليّة التمثيلِ الغذائيّ:

1- في أثناء عمليّة توليدِ الحموضة، ينتجُ حمضُ الأستيك وحمض البيوتريك مع تشكّل جُزَيْءِ الـ ATP.

2-في أثناء توليد المذيبات يعادُ هضمُ الحموضِ العضويّة ويُنتجُ الأسيتون والبيوتانول والإيثانول.

مصادر الوقود الواعد:

أعلنت شركة Celtic Renewables أنّ مخلفاتِ إنتاجِ الويسكي التي يُتخلّص منها كلّ عامٍ تقدَّرُ بـ 750000 طنّ من حبيبات الشعير و2 بليون لتر من ناتج التقطير.

Martin Tangney رئيس شركة Celtic Renewables أكّد أنّ هناك من الوقودِ الحيويّ في هذا الوقت ما يمكّنه أن يحلّ محلّ البترولِ في العالمِ.

هذه المرّة الأولى بالتاريخ التي تقادُ فيها السيارات باستعمالِ وقودٍ حيويّ من منتجاتِ الويسكي بدلاً من البنزين.

Celtic Renewables تتوقعُ أيضًا أنّ النفاياتِ السائلةَ الناتجةَ عن هذه العملياتِ يمكنُ أيضاً معالجتُها لصنعِ المزيدِ من الأشياءِ الجيدة والمفيدة.

ويُعتَقَد أيضاً أنّه يمكنُ الحصولُ على طاقةٍ إضافيًةٍ من الغازاتِ الناتجةِ والماء.

إنّ مخلفاتِ الويسكي الثّانوية بالإضافةِ إلى عمليّات Celtic Renewables يمكنُ أن تقدّم منتجاتٍ إضافيّةً لغيرها من الصناعات الأخرى أي على نطاقٍ أوسعَ وأكبر من تزويدِ السياراتِ بالوقودِ فقط.

يمكن بيعُ الأسيتون الحيوي لبعضِ الدول، كالصينِ مثلاً فهي تستوردُ حالياً قرابة 800000 طنّ سنوياً من الأسيتون الحيوي وتستخدمُه في الموادِّ الأوليّة لصناعتِها على نطاقٍ واسعٍ كما تستعمِله كمذيبات٬ ويمكنُ استعمالُه أيضاً في الميثيلِ ميتاكريليت وبلاستيك الأكريلك كالبلاستيك المقوى.

البيو إيثانول يمكنُ أن يباعَ للأسواقِ العالميّة المزدهرةِ إذ يُنتَجُ منه قرابة 61 طنًّا سنوياً.

إن غالبيّة هذه المنتجاتِ مستمدةٌ من تخمّر الكتلةِ الحيويّة.

الإيثانولُ يُستخدمُ -على سبيل المثال- في الصّناعاتِ الكيميائيّة كونه مذيباً.

هذا بالإضافة إلى بناءِ الأساسِ من أجلِ صناعةِ المركّبات الكيميائيّة.

وإن تخمّرت حبيباتُ الشّعير وناتجُ التقطيرِ فبقايا هذه العمليّة يمكنُ أن تجففَ وتستعملَ لتغذيةِ الحيواناتِ كغذاءٍ من المستوى العالي فـ 80% من البروتين الذي تحتاجُه أوروبا في زراعةِ أعلافٍ للحيوانات هو حالياً مُستَورَدٌ من أمريكا الجنوبية.

حسناً ما رأيك باحتمالِ تشغيلِ السّيارات بطاقة الويسكي؟ أمِنَ الممكن أن يكون بديلاً للبنزين؟ وهل ستشتري البيوتانول الحيوي وتستعمله في سيارتك؟

كيف يمكن لنفايات الويسكي أن تصبح وقودا لسيارتك؟

المصدر :

Could Whiskey-Powered Cars Make Gasoline Obsolete?