استخدام قصب السكر كمصدر للطاقة

استخدام قصب السكر كمصدر للطاقة
قصب السكر هو مصدر في كثير من منتجات الطعام والشراب وأيضًا السكر الأبيض والمولاس بالإضافة إلي منتجات التخمر التي كان مكتشفها العالم (باستر عام 1982). مصطلح الطاقة ينطبق هنا علي محصول يُستخدم علي مدي واسع؛ لذلك عنوان هذه المقالة سوف يكون أدق عندما يصبح (جهد قصب السكر كمصدر خام لإنتاج وقود لنقل الطاقة والحرارة).
ومن الجدير بالذكر أن هذا التحول في السؤال يجعل أذهاننا تتطرق إلي لماذا قصب السكر يُشار إليه في هذه المقالة؟ وما العلاقة بينه وبين تلك المجالات الحديثة مثل مجال التقنية الحيوية ومجال الهندسة الوراثية؟ لو أن تلك الأسئلة تبادرت إلي أذهاننا، سوف نحدث ثورة في مجال التقنية الحيوية الذي يتبع طريقين متوسعين. فما هما ذلك الطريقان؟

حيث إن المجموعة التي تتبع الطريق الأول تتعلق بإنتاج كميات قليلة من كيماويات ذو قيمة عالية ومنتجات رعاية صحية؛ أما المجموعة التي تتبع الطريق الثاني مختصة بإنتاج علي مدي واسع وقود وكيماويات ومخازن للطعام من مصادر متجددة. رغم اختصاص المجموعه الاولي إلا أن التكلفة وإتاحة المواد المناسبة لن تكون من الدرجة المطلوبة؛ وعلي الجانب الآخر يتم الاهتمام بالمسار الثاني وهو إنتاج الكيماويات والوقود.

و لذلك يجب الأخذ في الاعتبار بأن الحجم والموقع الجغرافي لأي مصنع لانتاج الطاقة الحيوية يتعلق أولًا بطبيعة وتكلفة وإتاحة  المواد الخام  ويتعلق ثانيًا بتحول الطاقة الحيوية إلي طاقة ديناميكية. فعلي سبيل المثال العمليات التي تعتمد علي المواد البيولوجية الخام (ذو كتلة حيوية)  تتنافس الآن مع الزيت والغازات الطبيعية وقطران الفحم.
في أوروبا؛ قُدّر(أنيونمس عام 1983) أن كمية الطاقة المنطلقة من المواد ذو كتلة حيوية في عام 2000 كانت تعادل 85,000000 طن من الزيت والتي كانت بنفس المقدار من عصارة قطران الفحم في الولايات المتحدة الأمريكية. وبنفس الطريقة لو أن جميع المولاس الذي يتبقي من قصب السكر المتاح في أوروبا تحول إلي كحول لن يكون متاح لإنتاج البترول الذي يستخدم كوقود للسيارات. (استخدام المواد الخام في إنتاج مصادر متجددة).

كما أن التكنولوجيا المهتمة بإنتاج الميثانول من الخشب تنتج انتاجًا كبيرًا وطاقة كافية أفضل من التحلل البيولوجي للسليلوز والتخمر الكحولي لايثانول (استخدام المواد الخام في في إنتاج مواد مهمة في الصناعة).
ومن الجدير بالذكر أن هذا التحدي لمجال التكنولوجيا الحيوية والهندسة الوراثية سوف يتسبب بزيادة ملحوظة في إنتاج الطاقة من المحاصيل. وأيضًا يُحسن العمليات البيولوجية؛ لذلك الوقود الذي يُنتج من الطرق البيولوجية أكثر شيوعًا وأكثر تنافسيًا.
وبالتالى تلك النظم أصبحت اقتصاديًا أكثر إتاحة؛ لأن في ذلك الوقت الحاضر أصبحت المواد الخام يمكن استخراجها من مخلفات الزراعة أو الصناعة.

يجري إنتاج كحول التخمير فيعدد من البلدان بسعر يجعلها قادرة علي المنافسة مع الكحول المستمد من الغاز الطبيعي. غير أن ذلك يرجع إلى تشوه الأسعار بسبب العوامل الاقتصادية المصطنعة، الناتجة عن فوائض المنتجات الزراعية في الولايات المتحدة الامريكيه وأوروبا، بالإضافه إلى الاتحاد الأوروبي والأسعار التي يتم الحفاظ عليها في حوالي ضعف الأسعار العالمية للسكر و النشا. وبدلًا من ذلك، في أقل المناطق نموًا في العالم، فإن البرامج التي يبدو أنها صالحه للبقاء، والتي تهدف إلى إنتاج الكحول في الوقود قد تكون قائمه علي مستوي منخفض جدًا في القطاع الزراعي. 

 وقد اعتمد مصطلح نظام الطاقة الاحيائيه لوصف النظم، وتستمد هذه المواد الخام من النباتات من خلال تثبيت ثاني اكسيد الكربون باستخدام الطاقة الشمسية في عمليه التمثيل الضوئي. واستخدام المواد النباتية مصدرًا للوقود، وهو من قديم الأزل، وليس حديث العهد.
وكانت البلدان النامية الاستوائية الرئيسية في مجال الطاقة، التي تمثل أكثر من 15 ℅ من إجمالي قاعة إمدادات الطاقة في العالم.
وتحاول كثير من البلدان النامية استخدام هذه المواد البيولوجية في استهلاك الوقود وأعرب برناردوموس، 1981 أكثرمن 3 ℅ استخدام الطاقة الحالية. ومع ذلك، وحتى العقد الأخير، تم إيلاء الاهتمامات لتحسين استخدام الطاقة البيولوجية، أو للنظر في التكاليف الحقيقية، وميزان الطاقة، والآثار علي البيئة السكانية الريفية أو الاقتصادات الوطنية. 

تغيرت هذه الحالة خلال 1970 استجابة للنقص الحقيقي أو المتوقع في الوقود المشتق من النفط، فضلًا عن الزيادات السريعة في الأسعار ونتيجة لذلك بدأت العديد من برامج البحوث وأجريت دراسات الجدوى وقطعت لتصل إلى ذروة النشاط. وفي نهاية العقد الأخير أصبح النشاط في ذروته عندما تم العثور علي أنواع وقود بديلة في 1979 مع ذروة استهلاك النفط حوالي 64,000,000 برميل في اليوم بالتساوي. 
ومنذ ذلك الحين انخفض الطلب علي النفط مما أدي إلى انخفاض في سعر النفط بالقيمة الحقيقية وانخفاض في حجم النشاط المخصص لمخططات إنتاج الوقود البديل وهذا الهدوء في النشاط يسمح بتقييم وضع برامج الوقود القائمة علي الكتلة الإحيائية، فضلًا عن تقييم للنظم التي يمكن تطويرها في الأزمات المقبلة أو التي قد تنشا لمواجتها علي الصعيد الوطني.  

والشيء الوحيد الهام لاستخدام الكتلة الحيوية كوقود هو الاحتراق المباشر للأخشاب من المخلفات الزراعية والنفايات الصلبة المحلية التي يمكن اعتبارها من موارد الطاقة في الشركة بسبب محتواها الكبير من الخشب والورق هناك ويمكن النظر في استخدام هذه المواد كبديل للنفط لإنتاج الحرارة وبدرجة أقل بالنسبة لإنتاج الطاقة باعتباره نشاطًا من أنشطة الكتلة الإحيائية بدلًا من التكنولوجيا الإحيائية في إيديشن. 

وفي عدد قليل من البلدان هناك كبير إنتاج الإيثانول بتخمير السكر والنشا المستمدة أساسًا من قصب السكر واستخدام دبس السكر والذرة الصفراء يوفر المواد اللازمة كوقود سائل لنقل الكحول. وقد يكون من المهم في الصين هو أن عدد من الناس الذين يحصلون على بعض الضوء والحرارة من ديجيستورس 7 مليون التي بنيت هنا كعام 1880 ولكن في بقية العالم. وعددها ضم كمية الطاقة المولدة وبالتالي لا يعتد بها في الوقت الحاضر نظام الطاقة التقنية الحيوية فقط أي أهمية إنتاج الإيثانول من التخمير.

قد خضعت برامج كحول الوقود إلى نقد شامل على أساس من المدى الواسع من العوامل بعضها متعلق بالاقتصاد وبعضها متعلق بتوازن الطاقة وبعضها متعلق بالنواحى البيئية والاجتماعية . 
الكثير من الدراسات أظهرت أن الكحول مكلف في إنتاجه مقارنة باستخدام النفط: في كثير من الأنظمة يتم استهلاك النفط في منتجات الكحول أكثر من الحصول عليه ومع التكنولوجيا الحديثة هناك مقارنة بين استخدام المواد الخام الزراعية للوقود ومنتجات الطعام (براون 1980- فليم و هرتزمارك 1981- ليفنسون 1982) وبمقارنة الطعام والوقود اقترح أن المحاصيل للوقود يمكن أن تنتج عن طريق أراضي صافية أو أراضي هامشية مسببة قلق أكبر لإزالة الغابات والتصحر والمشاكل البيئية الأخرى متضمنة قلق عن آثار تفريغ كميات كبيرة من الحاويات من مصانع الكحول التي ليس بها علاج مناسب أو اقتصادي. 

في باديء الأمر إنه لا يزال غير واضح إذا كان كحول الوقود يمكن أن ينتج على أساس مستديم نتيجة لحصول محدد من الطاقة، في تكلفة واقعية تحت الظروف التي تعطي عودة مالية مسببة للمزارع. وبالتالي إنه قد يعتبر النظام الأمثل لوجهة النظر البيولوجية ولرؤية الحدود، ولمعرفة إلى أي مدى البيولوجيات والتكنولوجيا الحيوية لديها الطاقة التي يمكن أن تساعد في إدراك الجهد الأمثل .
تحت شروط مثالية، قصب السكر (لأسباب كثيرة سيعلن عنها لاحقًا) يمثل في الوقت الحاضر نظام زراعي مثالي لمحاصرة الطاقة الشمسية إلى كتلة حيوية نباتية (هودسون 1975- تومبسون 1978- كومبس 1980- لبنسكي و كريسوفيتش 1982) مواد خام مثالية لمنتجات الوقود عالية القيمة الحيوية لأنه يمكن أن ينتج كلا تفاعل التخمير في تكوين حل للسكر المتخمر في العصير والوقود المحترق في تكوين الأجزاء الليفية من النبات (التفل).

وبالإضافة إلى برامج تربية المواشي و الخبرات الزراعية وخبرة أبحاث واسعة والتكنولوجيا المتاحة لكلا الإنتاج والمداولات و المزارع المؤسسة القادرة على إنتاج ومعالجة كميات كبيرة جدا (تقريبا 10x310 – 15x310 طن في اليوم في الحالات القصوى) موجودة بالفعل . ومع ذلك على سبيل المثال من النشر الأخير من صناعة السكر (بينيت 1983). إنه ببساطة أمر من الحقيقة أن في أمريكا تم مواجهة فرصة لإنتاج وتسويق كحول الوقود. فصناعة الذرة كانت ناجحة بينما فشلت صناعة السكر. بصرف النظر عن حقيقة التعارض المعتبرة لاستخدام الذرة لهذا الغرض على أساس اعتبارات الطاقة بالتحديد ما عبر عنها في أمريكا. 

فقد فشلت صناعة السكر (بخلاف البرازيل ) لاستغلال تسويق كحول الوقود في أواخر السبعينات يمكن أن يتصل بإحباط عام في صناعة السكر حول العالم. هذا الإحباط أصبح أكبر و أطول مدة من الركود العالمي العام ويقود إلى مشاريع غير حكيمة (مثلما في كيزومو في كينيا و كيفرايك 1982) ومطالبات مبالغة أو غير دقيقة بواسطة بعض قطاعات صناعة السكر في محاولة للحصول على عقود أثناء فترة الإحباط. وفي نفس الوقت قد حدثت تغييرات مهمة في بناء تسويق السكر العالمي كنتيجة لتأميم الممتلكات المستعمرة الخاصة بالسكر لاحقة لمنح الاعتماد على كثير من البلاد في أفريقيا وبلاد الكاريبي بالتحديد وتتبعها فترات من عدم الاستقرار الوطني ومشاكل سياسية . 

في نفس الوقت دخول المملكة المتحدة للمجتمع الاقتصادي الأوروبي قاد إلى إعادة تشكيل اتفاقيات السكر الخاصة بالأمم السابقة وإستبداله بإتفاقية لوهمي، أنتج ذلك تخفيض 50% من استيراد قصب السكر من أوروبا واضطراب تسويق السكر لأستراليا وأتبع ذلك زيادة في إنتاج بنجر السكر الأوروبي وانخفاض في أسعار السكر العالمي. وبالتالي يمكن أن يكون غير واقعي نوعًا ما محاولة الإتفاق مع طاقة قصب السكر كمحصول طاقة في الخلاصة، اعتبارًا لجوانب علم الضوء والتخمير والهندسة الوراثية فقط  بدون تقدير حقيقي للصناعة وقدرة البلاد المنتجة على المساهمة الضرورية لتمكين هذه الإنتاجية من الحدوث.
 
من ضمن المترجمين : رحاب علي