زیست توده، واژه‌ای معادل با اصطلاح انگلیسی “Biomass” است و به‌طور ساده می‌توان آن را این‌گونه تعریف کرد:
زیستتوده به تمامی موادی اطلاق می‌شود که منشأ آن‌ها جانداران هستند؛ یعنی یا خود زمانی موجود زنده بوده‌اند، یا از فعالیت‌های زیستی آن‌ها به‌دست آمده‌اند و یا به عنوان پسماندهای زیستی باقی مانده‌اند.
گرچه می‌دانیم منابع فسیلی نیز در اصل از زیست‌توده‌های قدیمی به‌وجود آمده‌اند، اما تفاوت آن‌ها در این نکته نهفته است که سوختهای فسیلی از بقایای زیستی موجودات زنده‌ای به‌دست آمده‌اند که در گذشته‌ای بسیار دور زندگی می‌کرده‌اند و این فرایند، تحت شرایط خاصی از فشار و دمای بالا صورت گرفته است.
زیست توده یا بیومس (Biomass) یکی از منابع انرژی تجدیدپذیر به شمار می‌رود که از مواد زیستی منشأ گرفته از موجودات زنده یا بقایای آن‌ها فراهم می‌شود. این منبع اغلب شامل ترکیبات آلی‌ای است که در فرآیندهای تولید انرژی مانند تولید برق یا گرما مورد بهرهبرداری قرار می‌گیرند. برای نمونه، ضایعات حاصل از هرس گیاهان، بقایای چوبی، پسماندهای جنگلی، فضولات دامی و سایر باقی‌مانده‌های زیستی را می‌توان به عنوان زیستتوده مورد استفاده قرار داد.
زیستتوده در زمره‌ی منابع کلیدی انرژی‌های نو قرار دارد و به هر نوع ماده زنده‌ای که امکان رشد و تکثیر بر اساس فرآیندهای طبیعی را داشته باشد اطلاق می‌شود. این دسته شامل جنگل‌ها، اندام‌های گیاهی، برگ‌ها، زباله‌های حیوانی، پسماندهای شهری و مواد غذایی دورریز است. این ترکیبات قادرند انرژی را درون خود ذخیره کنند.
در واقع، طی فرآیند فتوسنتز، گیاهان با جذب انرژی خورشیدی و دریافت دی‌اکسید کربن از هوا و آب از خاک، قادر به ذخیره انرژی در ساختار زیستی خود می‌شوند. این انرژی نهفته در زمان نیاز می‌تواند به انواع انرژی‌های قابل مصرف تبدیل شود.
زیستتوده پتانسیل بالایی برای تولید برق، گرما، سوختهای مایع و گازی و نیز کاربردهای شیمیایی متنوع دارد و در میان سایر منابع انرژی‌های نو، جایگاه قابل توجهی را به خود اختصاص داده است.
مقاله پیشنهادی: سوخت زیستی چیست و چه کاربردی دارد؟
انرژی حاصل از زیستتوده یا بیومس نوعی انرژی تجدیدپذیر است که با تبدیل مواد آلی به شکل‌های قابل استفاده انرژی، تولید می‌شود. این انرژی را می‌توان به دو شیوه اصلی به دست آورد: نخست از طریق سوزاندن مستقیم زیستتوده، و دوم با فرآوری آن برای تولید سوختهای زیستی. روش دوم به دلیل درگیر بودن فرآیندهای پیچیده‌تری همچون واکنش‌های شیمیایی، زیستی و حرارتی، پیچیده‌تر محسوب می‌شود.
گیاهان زیستتوده در این فرایندها نقش کلیدی ایفا می‌کنند؛ آن‌ها می‌توانند با بهرهگیری از مسیرهای بیوشیمیایی، واکنش‌های گرمایی یا ترکیب‌های شیمیایی، به تولید انواع سوخت زیستی اقدام کنند. در این نوشتار به بررسی هر سه مسیر اصلی تبدیل زیستتوده به سوخت زیستی خواهیم پرداخت و علاوه بر آن، نحوه تبدیل مستقیم این منابع به انرژی نیز مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
در ادامه، همچنین به نقش این سه نوع واکنش (حرارتی، شیمیایی و بیوشیمیایی) در فرآیندهای مختلف تولید انرژی از زیستتوده پرداخته می‌شود و چگونگی جای گرفتن آن‌ها در چشم‌انداز کلی بهرهبرداری از بیومس تشریح خواهد شد.
مقاله پیشنهادی: سوخت و انرژی پاک
مقاله پیشنهادی: انرژی تجدیدپذیر چیست؟ بررسی انواع انرژی‌های تجدیدپذیر
زیست توده در شمار منابع تجدیدپذیر قرار میگیرد؛ زیرا پس از برداشت، به شکل طبیعی دوباره می‌رویَد و گسترش می‌یابد. افزون بر این، مقدار دی‌اکسید کربنی که هنگام سوزاندن آن آزاد می‌شود همان گازی است که گیاه در دوره رشد خود جذب کرده است، بنابراین عملاً به افزایش خالص گازهای گلخانه‌ای دامن نمی‌زند. زیستتوده همچنین به‌منزله انباری از انرژی خورشیدی عمل می‌کند که می‌توان هر زمان لازم شد آن را آزاد نمود. در میان همه منابع تجدیدپذیر، تنها زیستتوده توانایی تولید سوختهای مایع، جامد و گازی را دارد؛ ویژگی‌ای که دامنهٔ کاربردش را بسیار گسترده کرده است.
اتحادیهٔ اروپا در دستورالعمل 177/2000/EC (با هدف گسترش استفاده از زیستتوده برای تولید برق) چنین تعریفی ارائه می‌کند: «زیستتوده عبارت است از تمام اجزای زیست‌تخریب‌پذیر محصولات، پسماندها و بقایای کشاورزی (گیاهی و حیوانی)، جنگل‌داری و صنایع وابسته به آن، به‌علاوه لجن فاضلاب و بخش قابل‌تجزیه زباله‌های شهری و صنعتی.»
با نگاهی به گذشته درمی‌یابیم که از نخستین روزهای شناخت آتش، انسانِ اولیه هیزم و برگ خشک را برای سوخت به کار می‌برده است؛ روندی که تا امروز نیز ادامه یافته است. در حوزهٔ بیوگاز، پلینیِ رومی نخستین بار خروج گاز و اشتعال ناقص آن را در لایه‌های زیرین زباله دفن‌شده مشاهده کرد. با این حال، یان بپتیست فان هِلمونت در سال 1630 میلادی ماهیت این گاز را شناسایی کرد و قابلیت اشتعالش را رسماً اعلام نمود. در ایران نیز بهرهگیری از بیوگاز سابقه‌ای درخور توجه دارد؛ بنابر منابع تاریخی، شیخ بهائی (۹۳۵–۱۰۳۱ق) نخستین کسی بود که از این انرژی برای گرم‌کردن حمامی در اصفهان استفاده کرد.
مقاله پیشنهادی: سوخت سبز چیست و چگونه تولید می شود؟
زیستتوده لیگنوسلولزی از بخش خشکشده گیاهان شکل میگیرد. گرچه ممکن است تنها عدهای از خوانندگان با این منبع طبیعی آشنا باشند، اما باید گفت که این نوع زیستتوده در طبیعت فراوان است. همین ویژگی آن را به گزینهای مطلوب برای تولید سوختهای زیستی تبدیل کرده است؛ چرا که بهرهبرداری از گیاهان مرده برای تولید انرژی نهتنها از نظر اقتصادی مقرونبهصرفه است، بلکه مزایای زیستمحیطی قابلتوجهی نیز به همراه دارد.
با این حال، برخی منتقدان با نگاهی موشکافانه، به چالشها و مسائل خاصی در ارتباط با استفاده از انرژی زیستتوده اشاره کردهاند. در بخش پایانی این مقاله، به بررسی این دیدگاهها خواهیم پرداخت.
در حال حاضر، نکتهای که باید در نظر داشت این است که هرچند بخش عمدهای از منابع زیستتوده از نوع لیگنوسلولزی است، اما همه آن لزوماً از گیاهان مرده به دست نمیآید.
سوختهای زیستی با بهرهگیری از سه نوع واکنش — شیمیایی، حرارتی و بیوشیمیایی — تولید میگردند. این سه شیوهی اشارهشده، مسیرهای اصلی در فرآیند تبدیل زیستتوده به انرژی قابل استفاده به شمار میروند.
سایت های مرتبط
دسترسی سریع
شرکت فنی مهندسی پترو ایمن شریف در سال 1389 توسط تعدادی از مهندسان و متخصصان فارغ التحصیل دانشگاه‌های برتر ایران که اعتقاد به شعار خواستن آفریدن است و با نکته شتابنده در حرکت‌های علمی در زمینه محیط زیست بنیان گذاشته شده است.
تهران.سعادت آباد.میدان کاج.کوچه دوازدهم (علی اکبر).پلاک 5
تهران.سعادت آباد.خیابان علامه جنوبی.کوچه38 غربی.پلاک 1
شنبه تا چهارشنبه ساعت 8:15 الی 16:30 پنجشنبه: 8:15 الی 13
تمامی حقوق مادی و معنوی محتوا برای پترو ایمن شریف(پیشکو)محفوظ است.©
لطفا فرم زیر را به دقت پر کنید تا مشاورین ما در اسرع وقت با شما تماس حاصل فرمایند.
