الوقود الأخضر

يندفع الباحثون أيضا بسرعة لتطوير أنواع الوقود البيولوجي biofuels الذي يمكن أن يحل على الأقل محل جزء من النفط الذي تستهلكه حاليا محركات السيارات. والوقود البيولوجي الأكثر انتشارا من غيره بكثير في الولايات المتحدة هو الإيثانول ethanol الذي يُصنع عادة من الذرة الصفراء ويمزج في البنزين. ويستفيد مصنعو الإيثانول من دعم ضريبي سخي: بفضل المعونة السنوية البالغة بليوني دولار، باعوا أكثر من 16 بليون لتر من الإيثانول عام 2005 (تقريبا 3 في المئة حجما من مجمل وقود السيارات)، ويُتوقع أن يرتفع الإنتاج 50 في المئة بحلول عام 2007. تبين الدراسات  أن الطاقة الواجب صرفها لجني الذُّرة وتكرير الإيثانول أكبر من تلك التي يمكن أن يقدمها هذا الوقود لمحركات الاحتراق. ولكنني اكتشف في تحليل حديث، أن بعضا من هذه الدراسات لم يأخذ بالحسبان بشكل سليم المحتوى الطاقي للمنتجات الثانوية التي تصنع في الوقت نفسه مع الإيثانول. وحين أخذنا جميع هذه البيانات بالحسبان وجدنا أن للإيثانول طاقة صافية موجبة تقدر بنحو 5 ميگاجول لكل لتر.

ووجدنا كذلك أن تأثير الإيثانول في انبعاثات غاز الدفيئة أكثر غموضا. وتشير أفضل تقديراتنا إلى أن الاستعاضة عن النفط بالإيثانول الذي أساسه الذُّرة يُنقص انبعاثات غاز الدفيئة بمقدار 18 في المئة، لكن هذا التحليل تكتنفه ارتيابات كبيرة تتعلق بممارسات زراعية معينة، وعلى الأخص الثمن البيئي للأسمدة. فإذا استخدمنا افتراضات مختلفة حول هذه الممارسات أصبحت نتائج الانتقال إلى استخدام الإيثانول تراوح بين انخفاض في الانبعاثات مقداره 36 في المئة وارتفاع فيها مقداره 29 في المئة؛ ومع ذلك فإن الإيثانول الذي أساسه الذُّرة يمكن أن يساعد الولايات المتحدة على خفض اعتمادها على النفط الأجنبي، ولكنه لن يفيد كثيرا في إبطاء الاحترار العالمي ما لم يصبح إنتاج الوقود البيولوجي أنظف.

لكن الحسابات تتغير تغيرا جوهريا حين يكون الإيثانول مصنوعا من مصادر سِلْيلوزية: من النباتات الخشبية مثل الثُمّام العَصوي switchgrass (واسمه اللاتيني Panicum Virgatum) أو الحور. ففي حين يحرق معظم مصنعي الإيثانول الذي أساسه الذرة الوقود الأحفوري، لتوفير الحرارة اللازمة للتخمر فإن منتجي الإيثانول السليلوزي يحرقون الخشبين lignin ـ وهو الجزء الذي لا يتخمر من المادة العضوية ـ لتسخين السكاكر النباتية. ولا يضيف حرق الخشبين (اللجنين) أية غازات دفيئة إلى الجو، لأن امتصاص ثنائي أكسيد الكربون أثناء نمو النباتات المستخدمة لصنع الإيثانول يعادل الانبعاثات، ونتيجة لذلك يمكن أن تخفض الاستعاضة عن البنزين بالإيثانول السليلوزي انبعاثات غاز الدفيئة بما يعادل 90 في المئة أو أكثر.

أما الوقود البيولوجي الآخر الواعد فهو ما يسمى الديزل الأخضر green diesel. لقد أنتج الباحثون هذا الوقود بقيامهم أولا بتغويز gasifying الكتلة البيولوجية ـ أي تسخين المواد العضوية تسخينا يكفي لأن يتحرر الهدروجين وأحادي أكسيد الكربون ـ ثم بتحويل هذه المركّبات إلى هدروكربونات طويلة السلسلة باستخدام عملية فيشر-تروبْش (وقد استخدم المهندسون الألمان خلال الحرب العالمية الثانية هذه التفاعلات الكيمياوية لصنع وقود محركات تركيبي من الفحم الحجري)، وسوف تكون النتيجة وقودا سائلا منافسا من الناحية الاقتصادية للاستخدام في محركات السيارات لا يضيف تقريبا أية غازات دفيئة إلى الجو. وتتقصى حاليا شركة النفط العملاقة دُتْش/شل هذه التقانة.