هل يمكن تحويل قش القمح إلى وقود حيوي لسيارات؟

في اطار مشروع بحث أوربي، يستخدم الباحثون القش لإنتاج البيوتانول الحيوي. ويقول الباحثون إن المرشح الواعد سيكون بديلاً أكثر اخضراراً وكفاءة واستدامة وأرخص من الوقود الحيوي الموجود كالديزل الحيوي أو الإيثانول.

“مقارنة مع غيرها من المواد الكربوهيدراتية الموجودة حاليا، البيوتانول أثقل بكثير. هذا يعني أنه أقل تطايراً بكثير. وبالتالي فإنه يقلل من انبعاثات الغاز، وبذلك سيكون التطاير أقل في محطات البنزين أو التركيبات الصناعية”، تقول إينيس ديل كامبو، كيميائية في المركز الوطني للطاقة المتجددة في Aoiz شمال اسبانيا.

ينطوي تحويل مخزونات الأغذية إلى بدائل نفطية على عملية ميكانيكية وكيميائية وجزيئية معقدة جداً. اختبر العلماء المئات من المتغيرات المختلفة للتوصل إلى الوصفة الصحيحة.

“نطحن قش القمح لنحوله إلى جزيئات صغيرة. ثم نُسخن الكتلة الحيوية المخففة بمعدل 175 درجة مئوية لمدة 5 دقائق تقريباً ونضيف القليل من الأحماض. هذا يولد ركيزة مثالية للأنزيمات. هذه الإنزيمات ستقلل من طول السلاسل الكيميائية في الركيزة وتحولها إلى جزيئات تسمى ” مونومرات”، ثم نضيف الكائنات الدقيقة، (البكتيريا)، التي تتغذى على هذه الجزيئات، وبذلك ستحولها مباشرة إلى بيوتانول بطريقة مثالية “، تقول ارانتزو الغيريا، باحثة في علم الاحياء في المركز الوطني للطاقة المتجددة.

الكائنات الحية الدقيقة هي الأنسب

في المملكة المتحدة قام باحثون في الأحياء الجزيئية ومهندسون في الكيمياء الحيوية بانماء البكتيريا المناسبة لاستخدامها في هذه العملية. الخيار الأول وقع على الكائنات الحية الدقيقة التي أظهرت تحملاً عالياً لبعض المواد الكيميائية.

” التحدي الرئيسي هو العمل مع المواد الأولية التي يستخدمها المشروع. لأنها تحتوي على المواد الكيميائية المُثَبِّطة والتي يمكن أن تكسر البكتيريا أثناء التخمر. لهذا السبب قمنا بتطوير سلالات بكتيرية أكثر تسامحًا مع هذه المواد الكيميائي.”، تقول هولي سميث، باحثة في علم دراسة الأحياء الجزيئية، البيولوجيا الخضراء.

وفقاً للباحثين، أظهرت الاختبارات المعملية امكانية مزج البيوتانول الناتج مع الديزل بنسبة تصل إلى 40٪ ، أو مع البنزين بنسبة تصل إلى 16٪ . الآن انهم يفكرون بالخطوة المقبلة .

“من الناحية العلمية، متى سنتمكن من استخدام البيوتانول في سياراتنا؟”

” التقنية التي تقوم بذلك موجودة. الآن، المفتاح هو خفض تكاليف الإنتاج للاستجابة لمتطلبات للسوق. سيستغرق هذا بين 5 إلى 10 سنوات. كما يجب تلبية المتطلبات التنظيمية. ولن تتغير القوانين حتى يكون هناك طلب تجاري “، يقول دوارد تيموثي ديفيز ، مهندس كيميائي، منسق مشروع بوتانِكْت.

يأمل العلماء أن يساهموا في تحقيق هدف الاتحاد الأوروبي المتمثل في الحصول على 10٪ من مصادر الطاقة المتجددة في إجمالي استهلاك الوقود في عام 2020.