سوخت‌ سبز چیست و چگونه تولید می شود؟

برخی از سوخت‌های سبز که از گذشته‌های دور مورد استفاده قرار می‌گرفتند، مانند چوب، می‌توانند به‌طور مستقیم به عنوان ماده‌ای برای تولید گرما استفاده شوند. این گرما سپس می‌تواند در نیروگاه‌ها برای تولید برق به کار رود. چندین تأسیسات تولید برق هنوز هم انرژی خود را از سوزاندن منابع زیست‌توده‌ای مانند چمن، چوب یا دیگر انواع مواد گیاهی تأمین می‌کنند.

امروزه سوخت‌های سبز مایع به دلیل زیرساخت‌های گسترده‌ای که به‌ویژه در حمل‌ونقل برای استفاده از آنها فراهم شده، توجه زیادی را جلب کرده‌اند. اتانول، که به عنوان رایج‌ترین سوخت سبز که به آن سوخت زیستی نیز می گویند نوعی سوخت که از مقطرکردن مواد گیاهای، میکروبی و حیوانی حاصل می شود. مایع شناخته می‌شود، از طریق تخمیر نشاسته یا شکر تولید می‌گردد. برزیل و ایالات متحده از بزرگترین تولیدکنندگان اتانول هستند. در ایالات متحده، این سوخت عمدتاً از دانه‌های ذرت ساخته می‌شود و در تولید بنزوهول، که ترکیبی از ۱۰ درصد اتانول و ۹۰ درصد بنزین است، استفاده می‌شود.

در برزیل، اتانول عمدتاً از نیشکر استخراج می‌شود و به‌طور معمول به‌صورت ۱۰۰ درصد اتانول یا در ترکیب با بنزین (حاوی ۸۵ درصد اتانول) به‌کار می‌رود. اتانول “نسل اول”، که از محصولات غذایی تولید می‌شود، با اتانول “نسل دوم” که از زیست‌توده‌های کم‌ارزش حاوی مقادیر زیادی سلولز، مانند خرده‌های چوب، بقایای کشاورزی و زباله‌های شهری تولید می‌شود، تفاوت دارد.

اتانول سلولزی معمولاً از باگاس نیشکر (ماده باقی‌مانده پس از فرآوری نیشکر برای تولید شکر) یا از گیاهان علفی که می‌توان در زمین‌های کم‌کیفیت کشت کرد، تهیه می‌شود. با توجه به نرخ تبدیل پایین سوخت‌های سبز نسل اول، اتانول سلولزی غالباً به‌عنوان افزودنی به بنزین استفاده می‌شود.

بیودیزل، که دومین سوخت سبز مایع رایج است، عمدتاً از گیاهان روغنی مانند سویا یا نخل و به مقدار کمتر از منابع روغنی دیگر (مانند روغن‌های سرخ‌کردنی بازیافتی) تولید می‌شود. بیودیزل، که در اروپا بیشترین استقبال را داشته است، در موتورهای دیزلی استفاده می‌شود و معمولاً با درصدهای مختلفی با سوخت دیزل ترکیب می‌شود.

استفاده از جلبک‌ها و سیانوباکتری‌ها به‌عنوان منبع بیودیزل “نسل سوم” نیز امیدوارکننده است، هرچند توسعه این صنعت از نظر اقتصادی هنوز با چالش‌های زیادی مواجه است. برخی گونه‌های جلبک می‌توانند تا ۴۰ درصد از وزن خود را به لیپیدهایی تبدیل کنند که قابلیت تبدیل به بیودیزل یا نفت مصنوعی را دارند. برخی برآوردها نشان می‌دهند که جلبک‌ها و سیانوباکتری‌ها می‌توانند در هر واحد تولید سوخت، ۱۰ تا ۱۰۰ برابر بیشتر از سوخت‌های نسل دوم تولید کنند.

سایر سوخت‌های سبز شامل گاز متان و بیوگاز هستند که از تجزیه زیست‌توده در غیاب اکسیژن حاصل می‌شوند و می‌توانند به تولید متانول، بوتانول و دی‌متیل‌اتر منجر شوند.