الطاقة الإحيائية في كندا

تُشكل الطاقة الإحيائية في كندا بنسبة 6 % من إمدادات الطاقة، حيث أنها ثاني أكبر مصدر للطاقة المتجددة في كندا وذلك بعد الطاقة الكهرومائية، الطاقة الإحيائية هى مصدر طاقة متجدد واسع النطاق وبإمكنها إمداد كندا بالطاقة الحيوية، مع إنبعاث منخفض من ثاني أكسيد الكربون وتقليل النفايات.

وتشتق هذه الطاقة من الكائنات الحية أو منتجاتها الثانوية بصفة مُستديمة. وهى الطاقة المختزنة في الكتلة الحيوية وما تُسمى بالمواد العضوية غير الأحفورية مثل: الخشب والقش والزيوت النباتية والنفايات من الغابات وكذلك الزراعة والصناعة بالاضافة إلى النفايات الصلبة.

تُعد صناعة اللب والورق هى أكبر مستهلك للطاقة الإحيائبة في كندا، لإستخدامها للنفايات الخشبية التي تُحرق او تُدفن أو تُطمر وتشمل الإستخدامات إشعال الغلايات في المصانع لتسخينها بالإضافة إلى توفير الطاقة لتجفيف الخشب.

أما بالنسبة لتاريخ كندا لإستهلاك الطاقة الإحيائية (الطاقة الحيوية) كانوا يحرقون الأخشاب للتدفئة والطهي، وما زال بعض الأسر تستخدم الخشب كمصدر أولي أو ثانوي للحرارة، ومع مرور الوقت انخفضت النسبة إلى 5 % وذلك بسبب إتخاذ مصادر الطاقة الأخرى مثل: النفط والطاقة الكهرومائية والغاز الطبيعي.

تُعد مقاطعة مانيتوبا الكندية هى الرائدة في مجال طاقة الكتلة الحيوية، حيث أنها تنتج 2240 برميل من الإيثانول يوميًا، كما أنها تمتلك صناعة وقود إيثانول بشكل كبير ومتنامي، بالإضافة إلى إنتاج 1400 مليون لتر من الإيثانول كل عام وهذا بصورة اساسية من الذرة والقمح.

هذا الجدول يوضح كمية الطاقة الحيوية التي يتم إنتاجها في كندا

كيف يتم استخراج الطاقة الحيوية من الكتلة الحيوية في كندا

تُعرف الطاقة الإحيائية “الحيوية” بأنها الطاقة التي تَنتج من مصادر بيولوجية متجددة مثل (الكتلة الحيوية) وهى مادة نباتية يتم تحويلها إلى وقود وما يُسمى بالوقود الأحفوري وذلك عندما يتم تصنيعه من مادة بيولوجية بهدف توفير الحرارة والكهرباء.

إلى جانب آخر يمكننا الحصول على الطاقة الحيوية من العديد من مختلف الأشكال للوقود الحيوي مثل:

• الوقود الحيوي السائل والذي يتم استخدامه في تشغيل السيارات.
• أنواع الأخشاب المختلفة الحرجية التي تستخدمة في تشغيل مطحنة اللب والعمليات الصناعية الأخرى المختلفة.

ما هى مصادر الكتلة الحيوية

يُمكننا العثور على الكتلة الحيوية للغابات المستخدمة في إنتاج الطاقة الحيوية من عدة مصادر وهى:

• الأشجار التي يُمكن حصادها ولكنها غير مناسبة للأخشاب.
• مادة من رقيق الوقوف.
• بقايا الحصاد.
• قتل الأشجار بسبب الإضطرابات مثل الحريق أو الأمراض أو الحشرات.
• الأشجار من المزارع المزروعة بصفة خاصة لغرض توفير الكتلة الحيوية للتحويل إلى الطاقة الحيوية.

بينما المنتجات الثانوية تُعد مصدرًا آخر للكتلة الحيوية وذلك لإستخدامات الطاقة الحيوية، ومن بين هذه المنتجات الثانوية بقايا الخشب (مثل نشارة الخشب واللحاء والرقائق).

وايضًا عمليات بقايا الحصاد والطحن، ومخلفات اللب مثل “السوائل السوداء” المتبقية من عملية فصل الألياف.

من أجل استخدام الكتلة الحيوية بشكل فعال إلى إنتاج الطاقة؛ لابد من توفير الكتلة الحيوية بتكلفة تنافسية وبجودة أمثل لتحويلها إلى الطاقة المستخدمة بشكل نهائي.

من أجل تلبية هذه المعايير تم تطوير طرق وتقنيات الحصاد والعلاجات التي تتم بعد الحصاد بالإضافة إلى ذلك والوصول إلى ابحاث خدمة الغابات الكندية (CFS) وفي هذا المجال يجب التركيز على الآتي:

• تحديد المزيد من مصادر الكتلة الحيوية الحالية والجديدة.
• تطوير طرق فعالة لزراعة الكتلة الحيوية وحصادها وجمعها ونقلها إلى المواقع التي سيتم تحويلها فيها إلى وقود حيوي.
• مما يدل على استدامة زيادة إمداد الكتلة الحيوية.

مزارع الكتلة الحيوية للغابات في كندا

تم إنشاء مزارع الكتلة الحيوية للغابات في كندا، للغرض من تنمية الكتلة الحيوية وبهدف إنتاج الطاقة الحيوية التي تحتوي على العديد من الفوائد وهى:

• تستغرق الأشجار المزروعة في الغابات الطبيعية لكي تنضج في المدة من 40 إلى 100 عام وعادة تنمو هذه الأشجار المزروعة في مزارع مخصصة للإستخدام لكي يتم إنتاج الكتلة الحيوية لتحولها إلى طاقة حيوية وذلك يتم في وقت من 3 إلى 15 عام.

• توفر المرونة اللازمة لتنمية الكتلة الحيوية في المزارع القريبة من مكان استخدام الطاقة الحيوية تخفيضات كبيرة في تكلفة التوريد.

• قد تكون الأراضي الفائضة أو الهامشية غير المنتجة اقتصاديًا أو بيولوجيًا للزراعة مناسبة تمامًا لمحاصيل الكتلة الحيوية للغابات ، مما يوفر لمُلاك الأراضي والمزارعين محصولًا نقديًا إضافيًا.

القيام بعملية التحسين في مجال الزراعة تعمل على زيادة الإنتاج للكتلة الحيوية لهذه المزارع وذلك من محاصيل الطاقة المخصصة وتتمثل عملية تحسين الزراعة في عدة نقاط مثل: (استخدام الأسمدة المُحسنة والري ومكافحة الآفات).

لكي يتمكن المزارع الكندية من إنتاج 10 إلى 15 طن جاف من الكتلة الحيوية لكل هكتار سنويًا، كما تم اختبار القيقب الفضي وايضًا العديد من أنواع الأشجار سريعة النمو للتأكد من مدى ملائمتها لزيادة الغلات في مزارع الكتلة الحيوية في كندا.

تبين أنه يوجد برنامج في شرق أونتاريو يظهر أن أشجار الحور المهجنة من مخزون مُحسن وراثيًا ويمكن إنشاؤها وتنميتها لإنتاج الكتلة الحيوية بصفة مستديمة.

من جانب آخر يوجد مشروع في نيو فاوندلاند ينمو فيه الصفصاف بطريقة الاستنساخ الفردي في قطع أراضي الحضانة باستخدام الزراعة المكثفة.

أما بالنسبة للحدائق النباتية في مونتريال التي أظهرتها التقنيات لتحسين نمو إنتاجية العديد من الأنواع قصيرة الدوران مثل: (الحور والصفصاف) ومن أجل الحصاد التشغيلي للكتلة الحيوية من مزارع الطاقة.

فقد تعمل المعدات الزراعية المعدلة والتقنيات الحديثة والآلات الأوروبية الحالية بشكل أكثر فاعلية.

عمل كندا مع IEA Bioenergy

تُعد كندا بأنها واحدة من 17 دولة تقوم بمشاركة الأنشطة البحثية للوكالة الدولية للطاقة (IEA Bioenergy) الطاقة الحيوية، حيث تقوم هذه المنظمة على تحسين التعاون والتبادل بالمعلومات بين البلدان بالإضافة إلى البرامج الوطنية لبحوث الطاقة الحيوية وتطوبرها.

كما أن كندا تقوم بالمساهمة بالمعرفة ونقل الخبرة والأموال في مجال الطاقة الحيوية للوكالة الدولية للطاقة (IEA Bioenergy) وفي المُقابل لديها إمكانية وصولها إلى نتائج البحوث والتبادلات العلمية مثل المواد المستنسخة من البلدان الأعضاء.

ومن ناحية آخرى ساهمت الوكالة الدولية للطاقة الحيوية في الأبحاث في كندا مثل تقديم المساعدة بالمعلومات الواردة من وكالة الطاقة الدولية في المشروعات والتي تقوم بدراسة استدامة مخلفات الغابات من أجل الحصول على الطاقة الحيوية.

ومن بين مشاركات كندا في مجال الطاقة الحيوية حيث شاركت في 9 مهام تتعلق بالطاقة الحيوية وبما في ذلك مهمة الطاقة الحيوية 43 التابعة لوكالة الطاقة الدولية وايضًا المواد الأولية للكتلة الحيوية لأسواق الطاقة.

كما يأتي الهدف من هذه المهمة 43 هو تعزيز التنمية السليمة للطاقة الحيوية من خلال قرارات مستنيرة وذلك من قبل قطاع الأعمال والحكومة والقطاعات الأخرى.

البحث المستمر عن الطاقة الحيوية في كندا

يزداد البحث المستمر عن الطاقة الحيوية في كندا، حيث زادت مساهمة الكتلة الحيوية للغابات والعمل على إمدادات الطاقة في كندا بنسبة من 3 إلى 4% في السبعينيات و 5 إلى 6 % اليوم كما أدت تلك التغييرات في تقنية اللب والورق إلى معظم هذه الزيادات.

كما تتيح تلك الأبحاث إلى تعلم الكثير عن تقنيات الكتلة الحيوية للغابات والطاقة الحيوية عن طريق جرد الكتلة الحيوية للغابات وبالاضافة إلى نموذج (FORCYTE) وايضًا حصاد الأشجار بالكامل ودورة المغذيات ونموذج ميزانية الكربون والأنواع وعملية النسخ وتقنية الإنتاج لمزارع الطاقة.

وجدير بالذكر أن نقول أنه يجري العمل على تلك الأبحاث والتخطيط لمزيد منها، حيث تستمر الاحتياجات البيئية والاقتصادية في جعل الطاقة الحيوية بديلًا جذابًا للطاقة لكندا.

وإلى هنا ينتهي مقالنا الذي يتحدث عن الطاقة الإحيائية في كندا ولمزيد من المعرفة والإطلاع على مجال وعلم الطاقة نوصي بقراة تلك هذه المقالات ذات الصلة:

• الطاقة الحرارية الجوفية في كندا
• أفضل مشاريع تخزين الطاقة في كندا
• كيف يتم إنتاج الطاقة الكهرومائية في كندا
• إنتاج الطاقة الكهربائية في كندا
• توقعات مستقبل الطاقة النووية في كندا عام 2040
• أكبر 5 مشاريع لإنتاج الرياح في كندا

المصادر التي تم الرجوع إليها عند كتابة هذا المقال:

• https://www.nrcan.gc.ca/our-natural-resources/energy-sources-distribution/renewable-energy/bioenergy-systems/7311
• https://www.nrcan.gc.ca/our-natural-resources/forests/industry-and-trade/forest-bioeconomy-bioenergy-bioproducts/bioenergy-biomass/13323
• https://www.thecanadianencyclopedia.ca/en/article/biomass-energy
• https://www.cer-rec.gc.ca/en/data-analysis/energy-markets/market-snapshots/2016/market-snapshot-canadas-bioenergy-industry-in-transition.html