تقليل الانبعاثات الكربونية عبر الغاز الحيوي: 4 مزايا لمواجهة التغير المناخي

برزت تقنية تقليل الانبعاثات الكربونية عبر الغاز الحيوي منذ أواخر القرن الـ 20 ،كأحد أكثر الحلول فاعلية لمواجهة التحديات المناخية؛ ونجحت تلك الاستراتيجية في إحداث نقلة نوعية عبر تحويل المخلفات العضوية من مصدر للتلوث إلى مورد اقتصادي مستدام.

وتعتمد هذه التقنية على المعالجة الجذرية للنفايات لإنتاج طاقة متجددة مما يضعها في قلب جهود مكافحة التغير المناخي وإدارة النفايات بطريقة حضارية.

ونتناول في هذا المقال كيف يساهم تقليل الانبعاثات الكربونية عبر الغاز الحيوي في حماية الغلاف الجوي من الغازات الدفيئة و تحقيق الحياد الكربوني كما نسلط الضوء على مراحل دورة الكربون في الغاز الحيوي.

جدول المحتويات

طرق تقليل الانبعاثات الكربونية عبر الغاز الحيوي

1. حبس غاز الميثان (Methane Capture)

تعتبر هذه النقطة هي الأهم؛ في عملية تقليل الانبعاثات الكربونية عبر الغاز الحيوي فالنفايات العضوية (مخلفات الطعام، روث الماشية، مخلفات الصرف الصحي) إذا تُركت لتتحلل طبيعياً في الهواء الطلق أو في المكبات، فإنها تطلق غاز الميثان الذي يعد أقوى من ثاني أكسيد الكربون بـ 25 إلى 28 مرة من حيث قدرته على حبس الحرارة في الغلاف الجوي على مدى 100 عام و تقوم وحدات الغاز الحيوي بحبس هذه المخلفات في بيئة مغلقة (هاضم لاهوائي)، وتجمع الميثان لاستخدامه كوقود بدلاً من تركه يتسرب للجو.

2. الحياد الكربوني (Carbon Neutrality)

على عكس الوقود الأحفوري (البترول والفحم) الذي يضيف كربوناً كان مخزناً تحت الأرض لملايين السنين إلى الغلاف الجوي، يُعتبر الغاز الحيوي جزءاً من دورة الكربون القصيرة حيث تمتص النباتات ثاني أكسيد الكربون من الجو أثناء نموها. عندما تتحول هذه النباتات أو الحيوانات التي أكلتها إلى غاز حيوي ويتم حرقه، فإن كمية $CO_2$ المنبعثة هي نفسها التي امتصتها النباتات أصلاً ولا توجد زيادة صافية في كمية الكربون في الغلاف الجوي.

3. استبدال الوقود الأحفوري (Fossil Fuel Displacement)

عندما نستخدم الغاز الحيوي لتوليد الكهرباء أو كوقود للمصانع والسيارات، فإننا نقلل بشكل مباشر من الحاجة إلى حرق الوقود التقليدي ويوفر الغاز الحيوي طاقة “نظيفة” للمجتمعات الريفية، مما يقلل من قطع الأشجار (إزالة الغابات) لاستخدام الحطب، وهو ما يحافظ على “بالوعات الكربون” الطبيعية (الأشجار).

4. تقليل انبعاثات الأسمدة الكيماوية

ينتج عن عملية توليد الغاز الحيوي مادة جانبية تسمى “المخلفات المهضومة” (Digestate)، وهي سماد عضوي عالي الجودة.

إنتاج الأسمدة الكيماوية التقليدية يستهلك كميات هائلة من الطاقة الأحفورية وينتج انبعاثات كربونية ضخمة.
باستبدال الأسمدة الكيماوية بالسماد العضوي الناتج من الغاز الحيوي، نغلق دائرة المغذيات ونخفض البصمة الكربونية للزراعة.

مراحل دورة الكربون في الغاز الحيوي

تمر دورة الكربون في نظام الغاز الحيوي بأربع مراحل رئيسية مترابطة تعمل على تقليل الانبعاثات الكربونية عبر الغاز الحيوي كالتالي :

المرحلة الأولى: التمثيل الضوئي (تثبيت الكربون)

تبدأ الدورة بالنباتات التي تمتص ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي من خلال عملية التمثيل الضوئي، وتحوله إلى مادة عضوية (كربوهيدرات وبروتينات). هنا يصبح الكربون جزءاً من نسيج النبات.

المرحلة الثانية: إنتاج المخلفات العضوية

تنتقل المادة العضوية (الكربون) عبر السلسلة الغذائية:

يتناول الإنسان والحيوان النباتات.
تتولد مخلفات (روث حيواني، بقايا طعام، محاصيل تالفة، صرف صحي). هذه المخلفات تحتوي على الكربون الذي تم امتصاصه أصلاً من الجو.

المرحلة الثالثة: الهضم اللاهوائي (إنتاج الغاز)

يتم وضع هذه المخلفات في “هاضم لاهوائي” (Biogas Digester)، حيث تقوم كائنات حية دقيقة وبكتيريا بتفكيك المادة العضوية في غياب الأكسجين. ينتج عن هذه العملية:

الغاز الحيوي: الذي يحبس الكربون في جزيئات الميثان .
السماد العضوي (Digestate): مادة غنية بالمغذيات تحتوي على جزء من الكربون المتبقي، وتستخدم لتسميد التربة.

ختاما تعمل استراتيجية تقليل الانبعاثات الكربونية عبر الغاز الحيوي في خفض الانبعاثات العالمية بنسبة قد تصل إلى 10% إلى 13% إذا تم استغلال النفايات العضوية المتاحة عالمياً بشكل كامل. إنه لا يقلل فقط من ثاني أكسيد الكربون، بل يحيد غاز الميثان الأشد خطورة، مما يجعله سلاحاً فعالاً في استراتيجيات “الصفر الانبعاثات فالاعتماد على الغاز الحيوي ليست مجرد خيار تكنولوجي بديل، بل هي ضرورة حتمية في إطار التحول العالمي نحو “الاقتصاد الأخضر” وصفرية الانبعاثات. إن ما يميز الغاز الحيوي عن غيره من مصادر الطاقة المتجددة هو قدرته الفريدة على معالجة تحديين بيئيين في آن واحد: إدارة النفايات العضوية وتوفير طاقة نظيفة ومستدامة .