Earth 2050
جدید

برق

زیست‌انرژی

زیست‌انرژی - آیا انرژی پاک واقعاً می‌تواند از درختان رشد کند؟

زیست‌انرژی می‌تواند گیاهان، جلبک‌ها، پسماند غذایی، روغن پخت‌وپز مصرف‌شده و فاضلاب را به برق و سوخت تبدیل کند. از بیوگاز و بیودیزل گرفته تا سوخت پایدار هواپیما و BECCS با کربن منفی، می‌تواند به کربن‌زدایی کشتیرانی، هوانوردی، حمل‌ونقل سنگین و برق پشتیبان کمک کند. اما سوزاندن جنگل‌ها به جای سوخت‌های فسیلی راه‌حل نیست. زیست‌انرژی فقط وقتی مفید است که پایدار باشد، میزان انتشارش با دقت سنجیده شود و واقعاً کربن‌خنثی یا حتی کربن‌منفی باشد.

(راهنمای تصویری به زودی می‌آید)

تأثیرسرعتهزینهبلوغ فناوریطبیعت

۲٫۶کلی

امتیاز این راه‌حل

  • تأثیر2 / 5جایی که گزینه‌های کمی وجود دارد مفید است، اما صرفه‌جویی واقعی کربن اغلب بیش‌ازحد گفته می‌شود.
  • سرعت3 / 5صنعت می‌تواند نسبتاً زود به سوخت‌های زیستی روی بیاورد، اما رشد دوباره زیست‌توده کربن را نسبتاً آهسته جذب می‌کند.
  • هزینه2 / 5زیست‌پسماند ارزان است، اما سوخت‌های زیستی معمولاً به یارانه نیاز دارند.
  • بلوغ فناوری4 / 5سوزاندن زیست‌توده فناوری قدیمی‌ای است، اما نسخه‌های پاک‌تر مثل پیل‌های سوختی میکروبی هنوز در مراحل اولیه‌اند.
  • طبیعت2 / 5کشت محصولات سوخت زیستی می‌تواند باعث جنگل‌زدایی شود و برای زمین با تولید غذا رقابت کند، و سوزاندنشان هم به کیفیت هوا آسیب می‌زند.

آزمون

سوال 1 از 10

موتور رودلف دیزل در اوایل دهه ۱۹۰۰ می‌توانست با چه چیزی کار کند؟

امتیاز 0 / 10

متن گفتار

برای انسان‌ها، انرژی همه‌چیز است و فعلاً بیشترش را با سوزاندن زغال‌سنگ، نفت و گاز فسیلی به دست می‌آورند [1,2,3]. متأسفانه این سوخت‌های فسیلی هم جو را آلوده می‌کنند، هم اقیانوس‌ها را مسموم می‌کنند و هم تهدید می‌کنند سیاره را بپزند [3,4].

اما اگر یک جایگزین دوستدار محیط زیست وجود داشت چه؟ و اگر آن جایگزین واقعاً می‌توانست روی درخت‌ها رشد کند چه؟

به دنیای زیست‌انرژی خوش آمدید!

از وقتی اولین انسان‌ها فهمیدند چطور آتش را مهار کنند، زیست‌توده‌هایی مثل چوب را سوزانده‌اند تا زیست‌انرژی تولید کنند [5,6,7]. با آن غذا می‌پختند، خانه‌هایشان را گرم می‌کردند و کلاً برای شیطنت‌هایشان از آن استفاده می‌کردند.

اما بعد، با انقلاب صنعتی، سوخت‌های فسیلی را کشف کردند [8,9,10]. زغال‌سنگ، نفت و گاز فسیلی در مقایسه با چوب، در هر کیلوگرم انرژی خیلی بیشتری دارند [11,12,13] و برای راه انداختن ماشین‌های مدرن خیلی مناسب‌تر بودند.

تا اینکه در اوایل دهه ۱۹۰۰، مهندس آلمانی رودلف دیزل موتوری ساخت که با روغن بادام‌زمینی کار می‌کرد و ثابت کرد زیست‌انرژی می‌تواند فناوری مدرن را به حرکت دربیاورد [14-18]. و با اینکه نیروی بادام‌زمینی هیچ‌وقت جا نیفتاد، زیست‌انرژی هنوز هم می‌تواند نقشی کلیدی در گذار انرژی داشته باشد و به حل بحران اقلیم کمک کند [19-23].

اما با توجه به اینکه زیست‌انرژی و سوخت‌های فسیلی هر دو آلودگی دی‌اکسید کربن تولید می‌کنند، دقیقاً چه چیزی زیست‌انرژی را برای محیط زیست بهتر می‌کند؟

سوخت‌های فسیلی بقایای زندگی باستانی، مثل موجودات دریایی و جنگل‌ها هستند که میلیون‌ها سال زیر خاک دفن و فشرده شده‌اند [24,25].

اگر انسان‌ها آن‌ها را بیرون بکشند و بسوزانند، مقدار عظیمی کربن باستانی آزاد می‌کنند. زمین نمی‌تواند تمام این کربن اضافه را جذب کند، پس در جو جمع می‌شود و چرخه کربن از تعادل خارج می‌شود [26,27,28]، و سوخت‌های فسیلی را کربن-مثبت می‌کند - که چیز خوبی نیست.

در مقابل، زیست‌توده از گیاهان امروزی می‌آید که تازگی‌ها کربن را از هوا جذب کرده‌اند. وقتی سوزانده می‌شوند، کربنی که آزاد می‌کنند می‌تواند دوباره توسط درختانی که جای آن‌ها کاشته شده‌اند جذب شود و آن کربن را به‌عنوان بخشی از چرخه طبیعی کربن برگرداند [29,30,31].

این یعنی زیست‌انرژی از نظر تئوری کربن‌خنثی است و برای سیاره خیلی بهتر است.

زیست‌انرژی هم درست مثل سوخت‌های فسیلی سه شکل دارد: جامد، گازی و مایع. زغال‌سنگ را می‌شود در نیروگاه‌ها با تراشه چوب یا پلت جایگزین کرد [32,33,34]، گاز فسیلی را می‌شود برای پخت‌وپز و گرم کردن خانه‌ها با بیوگاز جایگزین کرد [35-39]، و بنزین و دیزل را هم می‌شود در خودروها با بیواتانول و بیودیزل جایگزین کرد [40-43].

با اینکه باتری‌ها برای خودروها و کامیون‌های سبک گزینه بهتری هستند [44,45,46]، برق‌دار کردن خیلی از وسایل نقلیه دوربرد سخت است. برای اینکه یک کشتی کانتینری به بندری دوردست برسد، باید درصد زیادی از فضای بارش را به باتری اختصاص دهد [47,48,49]. و باتری‌های لازم برای یک پرواز دوربرد، هواپیما را آن‌قدر سنگین می‌کنند که نتواند از زمین بلند شود! [50-57]

اینجاست که سوخت‌های سبز مثل سوخت‌های زیستی واقعاً می‌توانند کمک کنند. یکی دیگر از مزیت‌های سوخت‌های زیستی و زیست‌توده جامد این است که می‌شود آن‌ها را برای مدت طولانی ذخیره کرد [58-65]، و برای کشورها امنیت انرژی و برق در تمام سال فراهم کرد [66,67,68]. باد و خورشید همین حالا هم برق تجدیدپذیر ارزان را به شبکه برق می‌رسانند [69,70,71] اما تولیدشان پیوسته نیست، پس وقتی در دسترس نیستند، می‌توان به‌جایشان زیست‌توده سوزاند تا تقاضا تأمین شود [23].

روی کاغذ، انگار بلیت برنده است. پس چرا انسان‌ها بیشتر از آن استفاده نمی‌کنند؟

خب، تهیه زیست‌توده اغلب یعنی قطع کردن درخت‌ها برای ساخت تراشه چوب، و چون چوب خیلی سریع‌تر از رشد کردن می‌سوزد، حتی اگر درخت‌های تازه‌ای جایشان بکاری، جذب کربنی که سوزاندنش فقط چند ساعت طول کشیده ممکن است دهه‌ها زمان ببرد [72-76].

سوخت‌های زیستی هم شاید خیلی بهتر نباشند، چون اغلب جنگل‌ها را پاک می‌کنند تا محصولاتی مثل نخل روغنی، سویا، نیشکر و ذرت را برای ساخت آن‌ها بکارند [77,78,79]. در واقع، هزاران کیلومتر مربع از جنگل‌های بارانی برزیل همین حالا برای کشت سویا و نیشکر لازم برای سوخت‌های زیستی پاک‌سازی شده‌اند [80-85]. در همین حال، در اندونزی و مالزی درخت‌ها را برای کشت نخل روغنی جهت تولید بیودیزل قطع کرده‌اند، و باعث از بین رفتن گسترده زیستگاه‌ها و تهدید انقراض گونه‌های بومی شده‌اند [86-89].

و حتی اگر به‌جایش از زمین‌های کشاورزی موجود استفاده شود، ممکن است قیمت‌ها بالا بروند و امنیت غذایی به خطر بیفتد، که اغلب به فقیرترین افراد جامعه آسیب می‌زند [90-93].

بدتر اینکه، برای پرورش این محصولات حجم عظیمی آب شیرین مصرف می‌شود [94,95,96]. و فرآوری، حمل‌ونقل و تغییرات کاربری زمین هم می‌توانند آن‌قدر کربن تولید کنند که زیست‌انرژی دیگر کربن‌خنثی نباشد [40,97,98,99].

در واقع، وقتی همه انتشارهای پنهان را حساب کنی، سوخت‌های زیستی گاهی می‌توانند از سوخت‌های فسیلی هم برای محیط زیست بدتر باشند [23,100-102]، تازه تولیدشان هم خیلی گران‌تر است [103-106].

ناگهان رؤیای دیزل درباره سیاره‌ای با نیروی بادام‌زمینی، خب، حسابی بادام‌زمینی به نظر می‌رسد!

اما فعلاً زیست‌انرژی را دور نریز، چون چند راه‌حل وجود دارد که می‌توانند جان تازه‌ای به آن بدهند. و جالب اینکه اولی شامل استفاده از زباله است، یا دقیق‌تر بگوییم پسماند زیستی.

ببین، محصولات زائدی مثل باقی‌مانده محصولات کشاورزی [107,108,109]، فرآورده‌های جانبی کارخانه‌های چوب‌بری و کاغذ [110,111,112]، و حتی ضایعات غذایی یا روغن‌های آشپزی استفاده‌شده [40,113-115] همین حالا هم برای به دست آوردن زیست‌توده استفاده می‌شوند، بدون اینکه لازم باشد آن را در زمین کشاورزی مخصوص پرورش دهند یا جنگل‌های دنیا را صاف کنند.

در واقع، شرکت‌های هواپیمایی اروپایی همین حالا به سراغ سوخت‌های پایدار جدید هوانوردی رفته‌اند که از چربی‌ها و روغن‌های آشپزی بازیافتی ساخته می‌شوند. این‌ها روی هم حدود ۵۵٪ از عرضه برنامه‌ریزی‌شده سوخت‌های پایدارشان را تشکیل می‌دهند [116,117].

راه‌حل دیگری که دارد آزمایش می‌شود، زیست‌انرژی همراه با جذب و ذخیره‌سازی کربن یا BECCS نام دارد [118-121]. در این روش از فناوری جذب کربن استفاده می‌شود تا دی‌اکسید کربن آزادشده از سوزاندن زیست‌توده را بمکد و در غارهای زیرزمینی یا چاه‌های معدن متروکه ذخیره کند.

و چون کربن موجود در زیست‌توده تازگی از جو گرفته شده، ذخیره کردنش به این شکل زیست‌انرژی را از کربن‌خنثی به کربن-منفی ارتقا می‌دهد، که حتی بهتر است. اما برای اینکه واقعاً عملی باشد، زیست‌توده همچنان باید از منابع پایدار، مثل جنگل‌هایی با مدیریت خوب، بیاید [119,121].

اما فعلاً، جذب کربن گران است [122,123,124] و معلوم شده که گازهای گلخانه‌ای نشت می‌دهد [125-128]. پس اگر انسان‌ها می‌خواهند BECCS را به بخشی موفق از گذار انرژی تبدیل کنند، هنوز چالش‌هایی برای حل کردن وجود دارد.

رویکرد دیگری که در حال آزمایش است، تولید سوخت‌های زیستی از جلبک‌های میکروسکوپی است. به زمین کشاورزی نیاز ندارد. هر زمین قدیمی‌ای هم کارش را راه می‌اندازد. و در هر هکتار، از محصولات معمولی مثل ذرت، نیشکر یا نخل روغنی سوخت زیستی بیشتری تولید می‌کند [129,130,131]. حتی بهتر، می‌شود انتشارهای صنعتی CO2 را به جلبک‌ها رساند تا به کاهش اثر اقلیمی بخش‌های دیگر هم کمک کنند [132,133,134].

یک گزینه مشابه استفاده از جلبک دریایی است [135,136,137]، که می‌شود آن را در اقیانوس و بدون استفاده از زمین ارزشمند یا ذخایر آب شیرین پرورش داد، و پژوهش‌ها نشان داده‌اند پرورش جلبک دریایی می‌تواند به حمایت از تنوع زیستی اکوسیستم‌های دریایی هم کمک کند [138,139,140].

فناوری‌های آزمایشی مثل سلول‌های سوختی میکروبی (MFCs) هم امیدوارکننده‌اند [141-144]. آن‌ها شبیه سلول‌های سوختی هیدروژنی، نیاز به سوزاندن هر چیزی را کاملاً دور می‌زنند. آن‌ها انرژی شیمیایی مواد آلی در فاضلاب را از راه فعالیت سوخت‌وسازی باکتری‌ها به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند. حتی هم‌زمان فاضلاب را هم پاک می‌کنند و تصفیه آب را ارزان‌تر می‌سازند [142,143]. اگر کامل شوند، می‌توانند شیوه تأمین انرژی انسان‌ها را متحول کنند.

پس آیا زیست‌انرژی واقعاً می‌تواند به حل بحران اقلیم کمک کند؟ خب، تأمین انرژی جهان فقط با زیست‌توده گران و ناپایدار خواهد بود.

همچنین می‌شود از زیست‌انرژی برای سبزنمایی استفاده کرد تا کارهای آسیب‌زننده به محیط زیست را پنهان کنند؛ کارهایی که هم به جنگل‌زدایی و هم به تغییر اقلیم دامن می‌زنند.

اما به شرطی که به روشی دوستدار محیط زیست تهیه شود، و به‌طور مستقل اندازه‌گیری شود که واقعاً کربن‌خنثی است یا حتی بهتر، کربن-منفی، و تا وقتی که عمدتاً در موقعیت‌هایی استفاده شود که جایگزین سبز بهتری وجود ندارد (مثل کشتیرانی و هوانوردی)، می‌تواند کنار دیگر راه‌حل‌های سبز به کار برود، به بخشی مفید از گذار انرژی تبدیل شود و به ساختن آینده‌ای واقعاً پایدار و سبز کمک کند.

مشاوران متخصص

مایلیم از این افراد تشکر کنیم

Dr. Ausilio Bauen

کالج امپریال لندن

مرکز سیاست‌های محیط‌زیست

Dr. Robert Holland

دانشگاه ساوتهمپتون

مرکز سوپرژن بیوانرژی

ویدیوهای بیشتر

این منابع مستقل هستند. همه‌چیزهایی که اینجا لینک شده‌اند به انگلیسی هستند.

مطالعه بیشتر

این منابع مستقل هستند. همه‌چیزهایی که اینجا لینک شده‌اند به انگلیسی هستند.

بررسی کلی، تاریخچه و آینده

چرخه کربن و بی‌طرفی کربن

انواع بیوانرژی - زیست‌توده و گلوله‌های چوبی

انواع زیست‌انرژی — بیوگاز

انواع بیوانرژی - سوخت‌های زیستی

مشکلات زیست‌انرژی — انتشار و جنگل‌زدایی

مشکلات زیست‌انرژی — هزینه

مشکلات بیوانرژی - سوخت‌های زیستی در حمل‌ونقل

راه‌حل‌های بیوانرژی - زیست‌پسماند و تبدیل زباله به سوخت

راه‌حل‌های زیست‌انرژی — BECCS

راه‌حل‌های زیست‌انرژی — جلبک و جلبک دریایی

راه‌حل‌های زیست‌انرژی — سلول‌های سوختی میکروبی

منابع عمیق‌تر اضافی

منابع

همه‌چیزهایی که اینجا لینک شده‌اند به انگلیسی هستند.

  1. [1] Statistical Review of World Energy | Energy Institute (نگاه کنید به PDF)
  2. [2] چشم‌انداز انرژی جهان ۲۰۲۵ - تحلیل | IEA
  3. [3] کاوشگر داده‌های انتشار گازهای گلخانه‌ای از انرژی | IEA
  4. [4] گزارش تلفیقی AR6: تغییرات اقلیمی ۲۰۲۳ | IPCC
  5. [5] زیست‌توده در گذر زمان | Biomass
  6. [6] زیست‌انرژی و سوخت‌های زیستی: تاریخچه، وضعیت و چشم‌انداز | Renewable and Sustainable Energy Reviews
  7. [7] صنعت انرژی زیست‌توده | صنایع انرژی تجدیدپذیر: راهنمای پژوهش | Research Guides در Library of Congress
  8. [8] نگاهی کلی به انقلاب صنعتی از دیدگاه نظری | چرا کشورهای در حال توسعه، توسعه پیدا نمی‌کنند
  9. [9] بخار و قدرت: Andreas Malm، *Fossil Capital* | Technology and Culture | Project Muse | Johns Hopkins University
  10. [10] فراتر از سوخت‌های فسیلی: بررسی گزینه‌های جایگزین انرژی | وضعیت جهان ۲۰۱۳ | SpringerLink
  11. [11] مقایسه ارزش‌های انرژی (پیوست ۴) | صرفه‌جویی انرژی در صنایع مکانیکی جنگل | UN FAO Forestry Paper
  12. [12] چگالی انرژی سوخت: چیست و چرا مهم است؟ | Institute for Global Sustainability: Visualizing Energy
  13. [13] ارزش حرارتی و چگالی سوخت‌ها | GOV.UK
  14. [14] Rudolf Diesel | مخترع موتور احتراق داخلی، پیشگام خودرو | Britannica (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  15. [15] رکورد فهرست: موتورهای دیزل برای کاربری زمینی و دریایی | HathiTrust Digital Library (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  16. [16] زیست‌دیزل به‌عنوان سوخت جایگزین خودرو: تولید و سیاست‌ها در اتحادیه اروپا | Renewable and Sustainable Energy Reviews (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  17. [17] زیست‌دیزل به‌عنوان سوخت در موتورهای I.C. - یک مرور | International Journal of Computer Science and Applications
  18. [18] بررسی آزمایشی عملکرد موتور دیزل با ترکیب‌های زیست‌دیزل روغن دانه بادام‌زمینی | International Journal of Current Engineering and Technology
  19. [19] نقش سوخت‌های زیستی در گذار انرژی، اقتصاد سبز و بی‌طرفی کربنی | Sustainability
  20. [20] نقش زیست‌انرژی در کربن‌زدایی عمیق جهانی: حذف CO2 یا انرژی کم‌کربن؟ | Global Change Biology - Bioenergy
  21. [21] نقش زیست‌انرژی در جهانی با آب‌وهوای در حال تغییر | Environmental Development
  22. [22] زیست‌انرژی و کاهش تغییرات اقلیمی: یک ارزیابی | Global Change Biology - Bioenergy
  23. [23] آینده زیست‌انرژی | Global Change Biology | Environmental Change Journal
  24. [24] سوخت‌های فسیلی | National Geographic
  25. [25] سوخت‌های فسیلی چیستند؟ | Smithsonian Ocean
  26. [26] DOE توضیح می‌دهد...چرخه کربن | US Department of Energy
  27. [27] چرخه کربن | NASA Earth Observatory
  28. [28] چرخه کربن | National Oceanic and Atmospheric Administration
  29. [29] زیست‌توده و محیط زیست | U.S. Energy Information Administration (EIA) (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  30. [30] زیست‌انرژی و زیست‌اقتصاد | NLR (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  31. [31] بی‌طرفی کربنی | IEA Bioenergy (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  32. [32] پلت‌ها - یک حامل انرژی با رشد سریع | برگه اطلاعات | World Bioenergy Association
  33. [33] چوب و پسماند چوب | U.S. Energy Information Administration (EIA)
  34. [34] پلت‌های چوبی همچنان با زغال‌سنگ رقابت می‌کنند | Argus Media
  35. [35] مقدمه‌ای بر بیوگاز و بیومتان | IEA
  36. [36] بیوگاز برای پخت‌وپز خانگی: معرفی فناوری | IRENA
  37. [37] بیوگاز برای پخت‌وپز | Project Drawdown
  38. [38] تولید بیوگاز برای گرما، برق، گاز تجدیدپذیر و حمل‌ونقل | IEA Bioenergy Review 2023
  39. [39] بیوگاز، راه‌حلی برای اقلیم و هوای پاک با مزایای بسیار. | Climate & Clean Air Coalition
  40. [40] سوخت زیستی | MIT Climate Portal
  41. [41] تولید بیواتانول: یک مرور کلی | Bioethanol Technologies | IntechOpen
  42. [42] پیشرفت در فرآوری بیواتانول | Progress in Energy and Combustion Science
  43. [43] سوخت‌های زیستی برای تأمین نیازهای انرژی آینده سیاره | Energy Conversion and Management
  44. [44] باتری‌های خودروهای برقی: نیازها و چالش‌ها | Joule: A Cell Press Journal
  45. [45] روندهای باتری خودروهای برقی - Global EV Outlook 2024 | IEA
  46. [46] مروری بر خودروهای برقی: فناوری‌ها و چالش‌ها | Smart Cities
  47. [47] کاهش سریع هزینه باتری، چشم‌انداز کشتیرانی کانتینری بین‌منطقه‌ای تمام‌برقی را تقویت می‌کند | Nature Energy
  48. [48] باتری‌ها روی کشتی‌های اقیانوس‌پیما | MAN Energy Solutions
  49. [49] ظرفیت‌ها و محدودیت‌های سامانه‌های پیشرانش کشتی کانتینری باتری‌برقی | Energy Conversion and Management: X
  50. [50] هوانوردی برقی: مروری بر مفاهیم و فناوری‌های ممکن‌کننده | Transportation Engineering
  51. [51] برق‌رسانی به آسمان‌ها: اوج‌گیری هواپیماهای برقی و کم‌کربن | The Faraday Institution
  52. [52] شاخص‌های عملکرد لازم برای باتری‌های نسل بعدی جهت برقی‌کردن هواپیماهای تجاری | ACS Energy Letters
  53. [53] تحلیل عملکرد هواپیماهای برقی منطقه‌ای | International Council on Clean Transportation
  54. [54] هواپیماهای برقی تجاری چه زمانی به واقعیت تبدیل می‌شوند؟ | Aviation: Benefits Beyond Borders
  55. [55] کدام محتمل‌تر است: هواپیماهای برقی یا هواپیماهای هیدروژنی؟ | MIT Climate Portal
  56. [56] دلیل اینکه برقی‌کردن کشتیرانی و هوانوردی این‌قدر سخت است | Environment | The Guardian
  57. [57] چشم‌اندازهای فناوری، اقتصادی و زیست‌محیطی هواپیماهای تمام‌برقی | Nature Energy
  58. [58] پایداری بلندمدت نگهداری بیودیزل و مخلوط‌های بیودیزل | Fuel Processing Technology (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  59. [59] نگهداری بلندمدت و پایداری کیفیت سوخت‌های بیودیزل | International Journal of Low-Carbon Technologies (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  60. [60] راهنما: نگهداری و جابه‌جایی پلت‌های چوبی | Danish Technological Institute (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  61. [61] تأثیر شرایط نگهداری بر ویژگی‌های سوخت‌های زیستی لیگنوسلولزی | Scientific Reports (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  62. [62] تأثیر عوامل مختلف بر ذخیره‌سازی بلندمدت بیودیزل و راه‌های پیشگیری از آن: یک مرور | Energies (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  63. [63] تحلیل محصولات حاصل از کهنگی سوخت‌های زیستی در ذخیره‌سازی بلندمدت | ACS Omega (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  64. [64] پایداری ذخیره‌سازی بلندمدت روغن گیاهی هیدروتریت‌شده (HVO) ترکیب‌شده در مخلوط‌های بیودیزل-دیزل در مناطق مرتفع و ساحلی | Fuel Communications (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  65. [65] راهنمای جابه‌جایی و استفاده از بیودیزل: ویرایش ششم | NREL (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  66. [66] تقویت سوخت‌های زیستی: مسیرهای پایدار برای امنیت انرژی بیشتر | IRENA
  67. [67] سوخت‌های زیستی: راه‌حلی تجدیدپذیر برای امنیت انرژی و کاهش تغییرات اقلیمی، نوشته Engr Talha Akhtar | SSRN
  68. [68] تمرکز بر توسعه صنعت زیست‌انرژی و امنیت انرژی در چین | Renewable and Sustainable Energy Reviews
  69. [69] Global Electricity Review 2025 | Ember
  70. [70] Electricity 2025 - Analysis | IEA
  71. [71] هزینه‌های تولید برق تجدیدپذیر در ۲۰۲۴ | IRENA
  72. [72] خنثی بودن کربن زیست‌توده جنگلی برای زیست‌انرژی: یک مرور دامنه‌ای | iForest - Biogeosciences and Forestry (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  73. [73] بازگشت به آینده: حسابداری کامل و پویای کربن برای سناریوهای آینده زیست‌انرژی | The International Journal of Life Cycle Assessment (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  74. [74] جنبه زمانی زیست‌انرژی - اثرات اقلیمی سوخت‌های زیستی جامد به‌دلیل پویایی کربن - Zetterberg | GCB Bioenergy (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  75. [75] زیست‌توده درختان برای زیست‌انرژی و سوخت‌های زیستی - یک گزارش کوتاه | Materials Today: Proceedings
  76. [76] درختان برای سوزاندن: جنجال زیست‌توده | Institute of Economic Affairs
  77. [77] تغییرات جهانی کاربری زمین چهار برابر بیشتر از برآوردهای قبلی است | Nature Communications
  78. [78] تحلیلی جهانی از جنگل‌زدایی ناشی از توسعه سوخت‌های زیستی | CIFOR
  79. [79] ارزیابی جنگل‌زدایی ناشی از سوخت‌های زیستی: چالش‌های روش‌شناختی | Applied Geography
  80. [80] تغییر کاربری زمین: مانع پایداری نیشکر | Biofuels, Bioproducts, and Biorefining (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  81. [81] نیشکر: سیاست‌های عمومی برزیل زیست‌بوم‌های آمازون و پانتانال را تهدید می‌کنند | Perspectives in Ecology and Conservation (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  82. [82] گسترش عظیم سویا در آمریکای جنوبی از سال ۲۰۰۰ و پیامدهای آن برای حفاظت | Nature Sustainability (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  83. [83] ابهام‌زدایی از سویای پایدار در برزیل | Land Use Policy (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  84. [84] پیوند دادن صادرات سویای برزیل به جنگل‌زدایی - دیدگاه‌ها | Trase (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  85. [85] تغییرات غیرمستقیم کاربری زمین می‌توانند صرفه‌جویی کربنی سوخت‌های زیستی در برزیل را از بین ببرند | PNAS (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  86. [86] کند شدن جنگل‌زدایی در اندونزی پس از کاهش گسترش نخل روغنی و پایین آمدن قیمت نفت | PLOS ONE
  87. [87] تلاش اندونزی برای سوخت زیستی، جنگل‌زدایی بیشتر برای کشتزارهای نخل روغنی را تهدید می‌کند | Mongabay
  88. [88] پایداری و سیاست زیست‌انرژی بر پایه روغن نخل در اندونزی و مالزی: یک مرور نظام‌مند و برنامه‌های آینده | Heliyon
  89. [89] مطالعه موردی: نمونه روغن نخل | The Nexus of Biofuels, Climate Change, and Human Health | NCBI | National Library of Medicine
  90. [90] آیا گسترش سوخت زیستی در کشورهای در حال توسعه منطقی است؟ مروری بر شواهد تجربی اثرات آن بر غذا و کاربری زمین | Journal of Cleaner Production
  91. [91] امنیت غذایی در شرایط تقاضای بالای زیست‌انرژی برای رسیدن به اهداف بلندمدت اقلیمی | Climatic Change
  92. [92] سوخت‌های زیستی و امنیت غذایی | Renewable and Sustainable Energy Reviews
  93. [93] تأثیر سوخت‌های زیستی بر امنیت غذایی | International Economics
  94. [94] سوخت‌های زیستی و آب | Biofuels: Environmental Consequences & Implications of Changing Land Use
  95. [95] ردپای آبی سوخت‌های زیستی: مسئله نوشیدن یا رانندگی؟ | Environmental Science & Technology
  96. [96] سوخت‌های زیستی و پیامدهای آن برای مصرف آب کشاورزی: اثرات آبی انرژی سبز | Water Policy
  97. [97] چرا سوخت‌های زیست‌توده اساساً خنثی از نظر کربن نیستند | Energies (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  98. [98] خنثی از نظر کربن نیست: بررسی اثر خالص انتشارهای پسماندهای سوزانده‌شده برای زیست‌انرژی | Environmental Research Letters (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  99. [99] خداحافظی با خنثی بودن کربنی: درست محاسبه کردن ردپای زیست‌توده | Environmental Impact Assessment Review (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  100. [100] دستورالعمل انرژی تجدیدپذیر اروپا آماده آسیب زدن به جنگل‌های جهان است | Nature Communications
  101. [101] آیا سوزاندن چوب برای انرژی برای اقلیم از زغال‌سنگ بدتر است؟ | Carbon Brief
  102. [102] آیا زیست‌انرژی خنثی از نظر کربن است؟ | Supergen Bioenergy
  103. [103] سوخت‌های زیستی حمل‌ونقل - Renewables 2023 - تحلیل | IEA
  104. [104] سوخت‌های زیستی، جایگزینی که هنوز خیلی گران است | Polytechnique Insights
  105. [105] سوخت‌های زیستی در بیشتر موارد دو برابر بنزین و دیزل گران‌ترند | European Federation for Transport & Environment
  106. [106] مقایسه برآوردهای هزینه سوخت زیستی «پیشرفته»: روندها در دوران اجرای سیاست‌های سوخت کم‌کربن | Transportation Research Part D: Transport and Environment
  107. [107] استفاده از پسماندهای محصولات کشاورزی برای تولید سوخت زیستی | Biomass, Biopolymer-Based Materials, and Bioenergy
  108. [108] تولید پسماندهای محصولات کشاورزی در جهان و پیامدهای استفاده از آن به‌عنوان سوخت زیستی | Environment International
  109. [109] تعریف دوباره پسماندهای کشاورزی به‌عنوان خوراک زیست‌انرژی | Materials
  110. [110] تنوع ویژگی‌های پسماندهای کارخانه چوب‌بری که به‌عنوان خوراک تولید انرژی استفاده می‌شوند | Renewable Energy
  111. [111] بهینه‌سازی جمع‌آوری پسماندهای کارخانه چوب‌بری برای تولید زیست‌انرژی | Applied Energy
  112. [112] مشخصه‌یابی لجن کارخانه کاغذ به‌عنوان ماده اولیه تجدیدپذیر برای تولید پایدار هیدروژن و سوخت‌های زیستی | International Journal of Hydrogen Energy
  113. [113] استفاده از پسماند غذا برای تولید سوخت زیستی: نگاهی از دیدگاه زیست‌پالایش | Materials Today: Proceedings
  114. [114] مروری بر فناوری تولید سوخت زیستی از پسماند غذا | International Journal of Energy Research
  115. [115] تولید بیودیزل از روغن پخت‌وپز دورریز: مروری جامع بر کاربرد کاتالیزورهای ناهمگن | Energy Nexus
  116. [116] SAF در سراسر جهان | European Federation for Transport & Environment (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  117. [117] سوخت پایدار هوانوردی (SAF) چیست و چرا مهم است؟ | Air bp
  118. [118] زیست‌انرژی همراه با جذب و ذخیره‌سازی کربن | Cross-Cutting Technologies & Infrastructure | IEA (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  119. [119] BECCS 101: تبدیل زیست‌توده و پسماند به انرژی پاک | CCS Knowledge Centre (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  120. [120] خط زمانی: BECCS چطور به فناوری «نجات‌دهنده» تغییرات اقلیمی تبدیل شد | Carbon Brief (به Managing Climate Risk | Science استناد می‌کند) (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  121. [121] اجرای BECCS: نگاهی واقع‌بینانه | Imperial College London (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  122. [122] آیا جذب کربن بیش از حد گران است؟ - تحلیل | IEA
  123. [123] حرف آخر: چرا هزینه جذب و ذخیره‌سازی کربن همچنان بالاست | International Institute for Sustainable Development
  124. [124] هزینه بالا، سوددهی پایین و چالش‌های ذخیره‌سازی: آیا جذب کربن یک راه‌حل واقعی برای اقلیم است؟ | Euronews
  125. [125] پرداخت هزینه نشت کربن ذخیره‌شده | Frontiers in Energy Research (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  126. [126] از آزمایش‌های میدانی رهاسازی CO2 درباره نشت CO2 چه آموخته‌ایم، و برای آینده چه کمبودهایی داریم؟ | Earth-Science Reviews (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  127. [127] ایمنی و ماندگاری ذخیره‌سازی زمین‌شناختی CO2 | Global CCS Institute (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  128. [128] ارزیابی خطر نشت یک محل ذخیره‌سازی CO2: مروری | Earth-Science Reviews (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  129. [129] چشم‌انداز تولید بیودیزل جلبکی در مقیاس بزرگ | Applied Sciences (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  130. [130] بیودیزل از ریزجلبک‌ها | Biotechnology Advances (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  131. [131] تولید سوخت زیستی بر پایه جلبک به‌عنوان بخشی از یک خوشه صنعتی | Biomass and Bioenergy (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  132. [132] جذب صنعتی CO2 با جلبک: مروری و پیشرفت‌های اخیر | Sustainability
  133. [133] بررسی جلبک‌ها برای جذب و انباشت CO2 و تولید هم‌زمان زیست‌توده برای تولید بیودیزل | Science of the Total Environment
  134. [134] تأثیر منبع CO2 بر انتشار گازهای گلخانه‌ای و هزینه‌های چرخه عمر سوخت‌های زیستی جلبکی | ACS Sustainable Chemistry & Engineering
  135. [135] تولید سوخت زیستی از جلبک‌های دریایی: مروری جامع | Energies
  136. [136] سوخت‌های زیستی و فرآورده‌های زیستی از جلبک‌های دریایی | Advanced Biofuel Technologies
  137. [137] برگه اطلاعات - مزایا و معایب جلبک دریایی برای سوخت زیستی | Bellona Europa
  138. [138] تأثیر پرورش جلبک دریایی بر خدمات اکوسیستم - یک مطالعه موردی از ساحل غربی سوئد | Marine Pollution Bulletin (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  139. [139] خدمات اکوسیستمی ارائه‌شده توسط جلبک‌های دریایی | Hydrobiology (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  140. [140] آیا پرورش جلبک دریایی می‌تواند در کاهش و سازگاری با تغییرات اقلیمی نقش داشته باشد؟ | Frontiers in Marine Science (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  141. [141] سلول‌های سوختی میکروبی: مروری بر فناوری فعلی | Renewable and Sustainable Energy Reviews (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  142. [142] سلول‌های سوختی میکروبی: از اصول پایه تا کاربردها. یک مرور | Journal of Power Sources (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  143. [143] مروری بر کاربردها، پیشرفت‌ها و هزینه‌های سلول‌های سوختی میکروبی | Journal of Environmental Management (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  144. [144] ارزیابی عملکرد در محل یک سامانه سلول سوختی میکروبی ۱٬۰۰۰-لیتری با استفاده از ماژول‌های چندالکترودی غوطه‌ورشدنی با کاتدهای هوا برای تصفیه پایدار فاضلاب شهری و تولید برق | Water Science & Technology | IWA Publishing (مطبوعات: فناوری جدیدی راه را باز می‌کند: سلول سوختی میکروبی ۱۰۰۰-لیتری آب خالص و برق تولید می‌کند | CHIMIA) (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)

یادداشت‌های مرجع

14-16

موتور روغن بادام‌زمینی

رودلف دیزل موتور احتراق تراکمی‌اش را در دهه ۱۸۹۰ توسعه داد و نخستین مدل موفق آن در ۱۸۹۷ کامل شد. در نمایشگاه پاریس ۱۹۰۰، یک موتور کوچک دیزل که شرکت فرانسوی اتو ساخته بود، به درخواست دولت فرانسه در حال کار با روغن بادام‌زمینی نمایش داده شد. این موتور برای روغن‌های معمولی طراحی شده بود، اما بدون تغییر با روغن گیاهی کار می‌کرد.

58-65

اطلاعات درباره ماندگاری زیست‌توده و سوخت‌های زیستی (حداکثر دوره‌های ذخیره‌سازی)

زیست‌توده و سوخت‌های زیستی را می‌توان برای مدت طولانی ذخیره کرد و هر وقت انرژی لازم است به کار برد، و این کار در تمام سال به کشورها امنیت انرژی می‌دهد. با این حال، این موضوع به نوع سوخت زیستی بستگی دارد و استثناهایی هم هست. عمر نگهداری بسته به سوخت، ترکیب و شرایط ذخیره‌سازی خیلی فرق می‌کند، و بعضی سوخت‌های زیستی خیلی کم‌پایدارتر از بقیه‌اند [58-64,66,68].

برای نمونه، پلت‌های چوبی و دیگر زیست‌توده‌های جامد به‌ویژه از رطوبت، دما، تهویه و جابه‌جایی اثر می‌گیرند. شرایط نامناسب می‌تواند باعث تجزیه زیستی، از دست رفتن محتوای انرژی یا خودگرمایی شود، در حالی که نگهداری خشک و با تهویه درست می‌تواند کیفیتشان را حفظ کند [60,61].

یک سوخت زیستی بلندمدت مثل HVO (روغن گیاهی هیدروتریت‌شده) مقاومت زیادی در برابر اکسید شدن دارد و بنا به گفته تأمین‌کنندگان، اگر شرایط مناسب ذخیره‌سازی حفظ شود، می‌تواند حدود ۱۰ سال پیش از تخریب دوام بیاورد A. پژوهش‌های مستقل هم از پایداری نسبتاً بالای HVO پشتیبانی می‌کنند، از جمله وقتی در مخلوط‌های بیودیزل - دیزل به کار می‌رود [64]. پایداری بیودیزل FAME (استرهای متیل اسید چرب) تا حد زیادی به ترکیب اسید چرب آن بستگی دارد: FAMEهای اشباع‌شده معمولاً پایدارترند و بسته به پسماندی که با آن ساخته شده‌اند، بیشتر از FAMEهای غیراشباع دوام می‌آورند. پس ماده اولیه‌ای که برای ساخت سوخت زیستی استفاده می‌شود، می‌تواند تأثیر زیادی بر عمر نگهداری آن داشته باشد [62,63].

با اینکه بیودیزل به‌راحتی تجزیه‌پذیر است، خراب شدن آن در زمان ذخیره‌سازی بیشتر به خاطر اکسید شدن و آلودگی است تا خودِ تجزیه‌پذیری زیستی. گرما و قرار گرفتن در معرض هوا، نور، آب یا بعضی فلزها می‌تواند تخریب را سریع‌تر کند، در حالی که آنتی‌اکسیدان‌ها و شرایط ذخیره‌سازی مناسب می‌توانند آن را کندتر کنند [58,62,63]. یک مطالعه گزارش می‌کند که بیودیزل پیش از شروع تخریب، ظرفیت نگهداری ۶ ماهه دارد و پس از یک سال شاید دیگر برای استفاده مستقیم در موتور مناسب نباشد [58,59].

ساختن مخلوط‌هایی از سوخت‌های زیستی (مثلاً ترکیب بیودیزل FAME با دیزل نفتی یا HVO) می‌تواند پایداری را بهتر کند، مدت ذخیره‌سازی را افزایش دهد و در عین حال کارایی آن‌ها را به‌عنوان سوخت جایگزین مستقیم برای موتورهای استاندارد حفظ کند، هرچند نتیجه به سوخت‌ها و نسبت‌های به‌کاررفته بستگی دارد [58,59,62,64].

نانو-بیودیزل‌های با فرمول ویژه با نانوذرات تقویت می‌شوند که آسیب‌پذیری در برابر اکسید شدن را کم می‌کنند، و بنابراین می‌توانند خیلی بیشتر پایدار بمانند [59]. آن‌ها همچنین می‌توانند احتراق سوخت و بهره‌وری انرژی را بهتر کنند و بعضی آلاینده‌ها را هم کاهش دهند. با این حال، اثراتشان به ماده، غلظت، سوخت و موتور بستگی دارد، و بعضی فرمول‌ها می‌توانند انتشار اکسید نیتروژن را افزایش دهند B.

سوخت‌های زیستی نسبت به سوخت‌های فسیلی معمولی عمر نگهداری کوتاه‌تری دارند (اما HVO یک استثنای مهم است). با این وجود، همچنان می‌توانند به حل مشکل ناپیوستگی ایجادشده توسط انرژی باد/خورشید کمک کنند: حتی سوخت‌های زیستی که به‌جای سال‌ها، ماه‌ها ذخیره شده‌اند هم می‌توانند در دوره‌های تولید کم باد یا خورشید، برق پشتیبانِ آماده‌به‌کار و امنیت انرژی فراهم کنند، به شرطی که ذخایر و تجهیزات کافی در دسترس باشد [23,66,68]. جایی که مواد اولیه و زنجیره‌های تأمین به‌صورت پایدار مدیریت شوند، می‌توانند به بی‌طرفی کربنی و تلاش‌های گسترده‌تر برای کاهش انتشار کمک کنند [19-22,72-76].

A چگونه سوخت HVO را برای دوام و ایمنی ذخیره کنیم | Vectec

B کاربردهای نانوفناوری در مراحل احتراق و پس از احتراق بیودیزل | Renewable and Sustainable Energy Reviews

29-31,72-102

کربن خنثی بودن زیست‌انرژی

زیست‌انرژی خودبه‌خود کربن‌خنثی نیست. اثر آن بر اقلیم به ماده اولیه، رشد دوباره، اینکه در غیر این صورت چه اتفاقی برای زمین یا مواد می‌افتاد، انتشارهای زنجیره تأمین و زمانی که برای جذب دوباره CO₂ آزادشده لازم است بستگی دارد. مسیرهای استفاده از پسماند و باقی‌مانده‌ها می‌توانند انتشار نسبتاً کمی داشته باشند، اما تغییر کاربری زمین یا برداشت جنگل‌هایی که آهسته دوباره رشد می‌کنند می‌تواند بدهی کربنی ایجاد کند که سال‌ها یا دهه‌ها دوام دارد.

ببینید: حسابداری کربن برای سوخت‌های زیستی پایدار - تحلیل | IEA

80-85

جنگل‌زدایی در برزیل برای سوخت‌های زیستی

در برزیل، میلیون‌ها هکتار از جنگل‌های بارانی، ساواناها و دیگر زیست‌بوم‌های بومی برای کشاورزی، از جمله تولید سویا و نیشکر، پاک‌سازی شده‌اند.

Trase برداشت سویای برزیل در سال ۲۰۲۰ را با ۵۶۲٬۰۰۰ هکتار - ۵٬۶۲۰ کیلومتر مربع - جنگل‌زدایی اخیر و تبدیل پوشش گیاهی بومی مرتبط دانست. این شامل حدود ۷۶٬۴۰۰ هکتار در آمازون و ۲۳٬۶۰۰ هکتار در جنگل اطلس بود، هرچند بیشتر آن در سرادو و پامپاس رخ داد. زیست‌بوم سرادو، که منطقه‌ای مهم برای سویا و نیشکر است، تبدیل زمین بسیار گسترده‌ای را تجربه کرده است [82,83]. این ارقام تولید سویای برزیل را به تبدیل زمین در مقیاس هزاران کیلومتر مربع، از جمله بخش‌های بزرگی از جنگل بارانی، مرتبط می‌کنند.

هم سویا و هم نیشکر با صنعت سوخت زیستی برزیل مرتبط‌اند [78,80,81]. حدود نیمی از نیشکر برزیل به اتانول تبدیل می‌شود C. سویا عمدتاً برای خوراک دام کشت می‌شود، اما روغن سویا هم به‌عنوان محصول جانبی تولید می‌کند که حدود ۷۰٪ بیودیزل کشور را تأمین می‌کند D. در سراسر آمریکای جنوبی، زمین زیر کشت سویا از ۲۶٫۴ میلیون هکتار در سال ۲۰۰۰ به ۵۵٫۱ میلیون هکتار در سال ۲۰۱۹ بیش از دو برابر شد [82]. گسترش این محصولات می‌تواند مستقیم، وقتی محصولات جای پوشش گیاهی بومی را می‌گیرند، یا غیرمستقیم، وقتی گسترش در زمین‌های کشاورزی موجود چراگاه دام یا فعالیت‌های دیگر را به مناطق تازه پاک‌سازی‌شده می‌راند، باعث جنگل‌زدایی شود [78-82,84].

جنگل‌زدایی مرتبط با سویا در برزیل به‌مراتب بیشتر از پاک‌سازی مستقیم برای نیشکر است [80-83]. از سال ۲۰۰۹، سیاست منطقه‌بندی agroecological نیشکر (ZAE Cana) گسترش نیشکر در زیست‌بوم‌های حساس مثل آمازون و پانتانال را محدود کرد (هرچند این سیاست در سال ۲۰۱۹ لغو شد و نگرانی‌ها درباره جنگل‌زدایی را بیشتر کرد) [81]. بنابراین، کشت نیشکر در گذشته بیشتر در مناطق مرکزی و جنوبی بیرون از آمازون متمرکز بوده است، اغلب روی زمین‌های کشاورزی موجود، چراگاه‌های تخریب‌شده یا سرادو. پس سهم مستقیم آن در از دست رفتن جنگل بارانی آمازون خیلی کمتر از دامداری یا سویاست. با این حال، گسترش آن به سرادو یا چراگاه‌ها می‌تواند پوشش گیاهی بومی را جایگزین کند یا فعالیت‌های کشاورزی دیگر را جابه‌جا کند و به فشار گسترده‌تر جنگل‌زدایی دامن بزند [78,80,81]. در واقع، یک مطالعه مدل‌سازی در سال ۲۰۱۰ پیش‌بینی کرد که گسترش اتانول نیشکر تا سال ۲۰۲۰ ممکن است به‌طور غیرمستقیم به حدود ۵۰٬۰۰۰ کیلومتر مربع (۵ میلیون هکتار) جنگل‌زدایی کمک کرده باشد، عمدتاً با راندن چراگاه‌های دام به سمت مناطق جنگلی [85].

پس تقاضا برای سوخت زیستی می‌تواند با افزایش تقاضا برای اتانول نیشکر و روغن سویا برای بیودیزل، به جنگل‌زدایی کمک کند. اما کل منطقه آسیب‌دیده را نمی‌توان فقط به سوخت‌های زیستی نسبت داد: سویا خوراک دام و محصولات غذایی هم تأمین می‌کند، نیشکر شکر هم تولید می‌کند، و بخش زیادی از پوشش گیاهی تبدیل‌شده ساوانا یا علفزار است نه جنگل بارانی. با این حال، با توجه به مقیاس تبدیل زمین مرتبط با سویا و اثرهای مستقیم و غیرمستقیم هر دو محصول، همچنان برآوردی منطقی در حد بزرگی است که هزاران کیلومتر مربع از جنگل بارانی برزیل تا حدی برای تأمین محصولات سوخت زیستی پاک‌سازی شده‌اند، حتی اگر مجموع دقیقی فقط برای سوخت زیستی نباشد [78-84].

C تقسیم نیشکر برزیل بین شکر و اتانول | Reuters

D حدود ۷۰٪ بیودیزل برزیل از سویا می‌آید | Reuters

مطالعه بیشتر:

هجوم نیشکر در برزیل تهدیدی تازه برای جنگل بارانی آمازون ایجاد می‌کند | Sierra Club

رشد نیشکر برزیل می‌تواند نیاز به سوخت زیستی را برآورده کند و باعث جنگل‌زدایی نشود: مطالعه | Mongabay

116

سوخت‌های پایدار هوایی مورد استفاده خطوط هوایی اروپایی

اصلاح: انتظار می‌رود حدود ۵۵٪ از تعهدهای اعلام‌شده عمومی و توافق‌های تأمین SAF شرکت‌های هواپیمایی اروپایی از روغن‌ها و چربی‌های استفاده‌شده، از جمله چربی‌های حیوانی، روغن پخت‌وپز استفاده‌شده و دیگر روغن‌های پسماند تأمین شود. این به توافق‌ها و قراردادهای برنامه‌ریزی‌شده اشاره دارد، نه سوختی که همان‌طور که در ویدئو گفته شده، از قبل در حال استفاده است.

118-121,125-128

زیست‌انرژی با جذب و ذخیره‌سازی کربن

BECCS فقط وقتی می‌تواند انتشار خالص-منفی ایجاد کند که رشد دوباره زیست‌توده واقعاً CO₂ جو را حذف کند و مقدار CO₂ ذخیره‌شده به‌طور دائمی بیشتر از مقداری باشد که در کل فرایند آزاد می‌شود. در واقع، این فقط به انتشارهای تولیدشده در تأسیسات زیست‌انرژی بستگی ندارد. به انتشارهای زنجیره-تأمین و کاربری-زمین و ترازهای بلندمدت کربن هم بستگی دارد. این‌ها شامل کربن ازدست‌رفته از پوشش گیاهی و خاک‌ها؛ زمان لازم برای رشد دوباره زیست‌توده؛ انتشارهای ناشی از کشت و کودها، برداشت، فرآوری، حمل‌ونقل؛ انرژی مصرفی برای جذب، فشرده‌سازی و تزریق CO₂، و هر CO₂ی که سامانه جذب جمع نمی‌کند می‌شود. دیگر گازهای گلخانه‌ای، مثل متان و اکسید نیتروژن، هم باید در نظر گرفته شوند. پس تراز نهایی به خوراک، مدیریت زمین، نرخ جذب، منابع انرژی و بازه زمانی بررسی‌شده بستگی دارد [72-76,97-102,118-121].

برای ذخیره‌سازی بلندمدت، CO₂ جذب‌شده معمولاً فشرده و به سازندهای سنگی عمیق و متخلخل، مثل سازندهای آب شور یا مخازن تهی‌شده نفت و گاز، تزریق می‌شود. در واقع، CO₂ به‌جای اینکه فقط یک غار بزرگ زیرزمینی یا چاه معدن را پر کند، فضاهای خیلی کوچک درون سنگ را اشغال می‌کند. انتخاب دقیق محل، چاه‌های ایمن، مدیریت فشار، پایش و نظارت بلندمدت برای نگه داشتن آن در همان‌جا ضروری‌اند [118,127,128].

نگرانی اصلی درباره نشت، فرار CO₂ جذب‌شده هنگام حمل‌ونقل یا تزریق، یا بعدتر از راه گسل‌ها، شکستگی‌ها یا چاه‌های آسیب‌دیده یا بدآب‌بندی‌شده است. شواهد در [125-128] عمدتاً درباره مسیرهای احتمالی نشت، آزمایش‌های کنترل‌شده، مدل‌سازی و ارزیابی ریسک هستند؛ این شواهد نشان نمی‌دهند که نشت در محل‌های تجاری ذخیره‌سازی با مدیریت خوب رایج است. انتظار می‌رود سازندهای زمین‌شناسی که درست انتخاب و پایش شده‌اند، تقریباً همه CO₂ تزریق‌شده را برای مدت‌های بسیار طولانی نگه دارند، هرچند نمی‌توان ریسک را صفر دانست. هر CO₂ی که فرار کند باید از مجموع ادعاشده حذف‌شده از جو کم شود و با پایش و اصلاح مداوم رسیدگی شود.

129-131,138-140

پرورش جلبک و جلبک دریایی

ریزجلبک‌ها را می‌توان در حوضچه‌های روباز یا فوتوبیورآکتورهای بسته، روی زمین‌های غیرقابل کشت، تخریب‌شده، شور یا کم‌ارزش، پرورش داد و از رقابت مستقیم با محصولات غذایی معمول دوری کرد. با این حال، مکان‌های مناسب همچنان به نور، آب، مواد مغذی و CO₂ کافی نیاز دارند، و مقدار زمین لازم به گونه جلبک، آب‌وهوای محلی و سیستم پرورش بستگی دارد. چون جلبک‌ها سریع رشد می‌کنند و می‌توانند به ازای هر واحد زمین سوخت بیشتری نسبت به محصولات معمول زیست‌سوختی تولید کنند، نیاز کلی آن‌ها به زمین می‌تواند به‌مراتب کمتر باشد [129-134].

جلبک دریایی نه به زمین کشاورزی نیاز دارد و نه به آب شیرین. مزارع جلبک دریایی می‌توانند زیستگاه‌های موقتی برای ماهی‌ها و بی‌مهرگان بسازند، مواد مغذی اضافی را جذب کنند، میزان اکسیژن و pH محلی را بالا ببرند، و انرژی موج را کم کنند. فواید آن برای تنوع زیستی به گونه‌های پرورش‌داده‌شده، اندازه و چیدمان مزرعه، حرکت آب، مکان و روش‌های برداشت بستگی دارد. انتخاب دقیق مکان می‌تواند این فواید را به حداکثر برساند و در عین حال جلوی آسیب به زیستگاه‌های موجود، مثل بسترهای علف دریایی، یا وارد کردن گونه‌های غیربومی را بگیرد [135-140].

141-144

سلول‌های سوختی میکروبی در تصفیه فاضلاب

سلول‌های سوختی میکروبی از باکتری‌ها برای تجزیه مواد آلی در فاضلاب و انتقال الکترون‌های آزادشده به یک الکترود استفاده می‌کنند و جریان برق می‌سازند. حذف این مواد آلی به پاک‌سازی فاضلاب کمک می‌کند، هرچند MFCها معمولاً به‌تنهایی همه مراحل تصفیه را انجام نمی‌دهند: ممکن است هنوز برای حذف مواد آلی باقی‌مانده، مواد مغذی و عوامل بیماری‌زا به تصفیه بیشتر نیاز باشد [141-144].

در عمل، فایده اقتصادی اصلی آن‌ها شاید بیشتر از کاهش برق لازم برای تصفیه بیاید تا تولید مقدار زیادی برق اضافی که بتوان جای دیگری استفاده کرد. تصفیه معمول فاضلاب انرژی زیادی برای پمپ کردن اکسیژن به آب مصرف می‌کند. MFCها می‌توانند بخشی از این هوادهی را کم کنند و هم‌زمان مقدار کمی از انرژی شیمیایی فاضلاب را به شکل برق بازیابی کنند، که ممکن است نیاز کلی تصفیه‌خانه به انرژی را پایین بیاورد. این مزیت‌ها در کنار هم می‌توانند در نهایت تصفیه فاضلاب را ارزان‌تر کنند. اما فعلاً، هزینه بالای ساخت و مواد یعنی این موضوع هنوز در مقیاس تجاری به‌طور پیوسته ثابت نشده است [141-143].

رسیدن به آن مرحله شاید به این نیاز نداشته باشد که MFCها تولید برق را به حداکثر برسانند. به بیان دیگر، سیستمی که بیشترین برق را تولید می‌کند، لزوماً اقتصادی‌ترین سیستم تصفیه نیست. یک پژوهش فنی-اقتصادی نشان داد که مواد الکترودی ارزان‌تر، با وجود تولید برق کمتر، می‌توانند تصفیه فاضلاب مقرون‌به‌صرفه‌تری فراهم کنند E. این نشان می‌دهد که توسعه عملی MFCها شاید از اولویت دادن به تصفیه ارزان به‌جای بیشترین خروجی برق سود ببرد.

با این حال، خروجی برق همچنان پایین است، به‌ویژه وقتی فاضلاب پاک‌تر می‌شود و مواد آلی کمتری برای مصرف باکتری‌ها باقی می‌ماند. سیستم‌های بزرگ‌تر باید بر هزینه‌های الکترود و غشا، گرفتگی، عملکرد نابرابر و قابل‌اعتماد بودن در بلندمدت هم غلبه کنند. یک مطالعه آزمایشی ۱٬۰۰۰ لیتری نشان داده است که این فناوری می‌تواند با فاضلاب واقعی شهری کار کند، اما به تصفیه جزئی و تولید برق اندکی رسید. بنابراین فعلاً، MFCها بیشتر روشی آزمایشی برای ترکیب تصفیه فاضلاب با بازیابی انرژی در مقیاس کوچک هستند، نه یک منبع بزرگ برق [141-144].

E فدا کردن توان برای تصفیه مقرون‌به‌صرفه‌تر: رویکردی فنی-اقتصادی برای مهندسی سلول‌های سوختی میکروبی | Chemosphere

آیا شما تأمین‌کننده منابع مالی، دانشمند، آموزگار یا سیاست‌گذار هستید؟

دوست دارید از Earth 2050 حمایت کنید یا با ما همکاری کنید؟ با ما در تماس باشید.

info@earth2050.com