close
الثقافة والنمو

احتياجات الطاقة من زراعة القنب

بلوق-القنب

القنب كمورد للطاقة

مصنع القنب قوي وينمو دون تدخل بشري ، وعادة ما يزرع القنب المزروع تجاريًا في البيوت الزجاجية الكثيفة الاستهلاك للطاقة والتي يتم التحكم فيها بيئيًا. تلبي الاحتياجات الهائلة من الكهرباء لإنتاج القنب التجاري طلبات هائلة على شبكات الكهرباء ، والمرافق العامة تفتقر إلى العمالة ورأس المال لإجراء ترقيات مكلفة لتلبية الاحتياجات المتزايدة باستمرار الكهرباء.

ينبغي النظر في مصادر الطاقة البديلة من قبل أي منتج

في حين أنه لا يوجد شك في أن القنب قد استخدم كمصدر للطاقة لعدة قرون ، فإن المناقشات الحالية تركز على إمكاناته كمحصول للطاقة. لفهم هذا الموقف ، يجب على المرء أولاً التفكير في التحديات التقنية لاستخدام القنب كمورد للطاقة ، ثم إلقاء نظرة فاحصة على تطبيقاته وأهميته الاقتصادية.

في الواقع ، يمكن تحويل أي نبات أو مادة عضوية (الكتلة الحيوية) إلى وقود. تعرف الوقود المستمد من المواد النباتية بالوقود الحيوي. دراسة من جامعة هاواي ذكرت في 1990 أن تغويز الكتلة الحيوية يمكن أن توفر ما يصل إلى 90 ٪ من احتياجات الطاقة لتلك الدولة. للوقود الحيوي العديد من المزايا المهمة على الوقود الأحفوري:

لا تحتوي النباتات تقريبًا على أي كبريت أو عدد من الملوثات الأخرى الشائعة الموجودة في الزيت والتي تسبب تلوث الهواء عند حرقها كوقود. الكبريت هو مكون رئيسي من الأمطار الحمضية.

يمكن تحويل المحاصيل الزراعية إلى وقود. هذا يجعل الطاقة أكثر سهولة ، ويخلق وظائف المجتمع ويساعد على تعزيز الاستقلال الاقتصادي الإقليمي والحكم الذاتي.

تستخدم النباتات عملية كيميائية تسمى التمثيل الضوئي لتحويل الماء وثاني أكسيد الكربون (CO2) إلى كربوهيدرات وأكسجين. نظرًا لأن CO2 ينتج عن طريق احتراق الوقود ، فإن إنتاج الكتلة الحيوية يعيد تدوير هذا الغاز بشكل أساسي ، وهو السبب الرئيسي للاحتباس الحراري ، إلى مصدر للوقود ، وبالتالي ينظف الجو.

لا يتطلب حصاد النباتات التعدين أو التنقيب عن الحفر أو الحفر ولن يتسبب في انسكاب النفط ، وبالتالي فإن إنتاج الكتلة الحيوية أفضل للبيئة.
المحاصيل الزراعية السنوية هي مصادر مستدامة للطاقة ؛ يتم تجديدها أو تجديدها كل عام بواسطة محصول جديد ، بدلاً من أن يتم تجفيفها أو استنفادها بانتظام ، وكذلك الوقود الأحفوري.

يمكن استخدام النفايات الزراعية والصناعية والبلدية كمواد وسيطة للوقود ، مما يقلل من النفايات الصلبة التي يمكن أن تشكل مشكلة التخلص.

الجانب السلبي للوقود الحيوي:

يتم حصاد المحاصيل السنوية موسميا وليس على مدار السنة. الكتلة الحيوية ضخمة نسبيا ، الأمر الذي يتطلب الضغط ويزيد من تكاليف التخزين والشحن. يجب استثمار رأس مال كبير في تطوير الانحلال الحراري ومرافق الحرق. تحتاج النباتات إلى معالجة إضافية حتى تتركز كوقود أحفوري.

بشكل عام ، تفوق فوائد الوقود الحيوي عيوبه. وبمجرد تحويل المادة الخام إلى وقود ، فإنها تتلاءم تمامًا مع البنية التحتية الحالية للتوزيع والاستخدام: شاحنات صهاريج ، وسيارات شحن ، وخطوط أنابيب ، ومرافق تخزين ، وما إلى ذلك. بمرور الوقت ، تدرك صناعة الطاقة أكثر فأكثر أن الكتلة الحيوية ليست مجرد خيار ، إنها المستقبل.

يمكن تحويل الكتلة الحيوية إلى مجموعة واسعة من الوقود السائل والصلب والغازي ، والتي بدورها يمكن استخدامها لإنتاج الكهرباء. أحد الجوانب التي تجعل الكتلة الحيوية جذابة بشكل خاص هو أن التكنولوجيا الضرورية موجودة بالفعل. يمكن للبنية التحتية الحالية معالجة وتخزين ونقل الوقود الحيوي مع القليل من التكيف أو التعديل نسبيًا.
إن الاعتماد على الوقود الحيوي ينتج فعليًا مكسبًا اقتصاديًا كبيرًا من وجهة نظر بيئية ، نظرًا لأن عمليات التنقيب عن الوقود الأحفوري وحفره واستخراجه ومعالجته ونقله قد تم القضاء عليها بالكامل. النهائي هو الوقود الذي يحترق نظيفة. السبب الرئيسي الذي يبدو أن للوقود الأحفوري ميزة سعرية هو أن تكلفة إصلاح الأضرار البيئية يتم تجاهلها. لماذا؟ لأن منتجي الطاقة البتروكيماوية يعرفون أنه من المكلف للغاية تنظيفهم من بعدهم ، وأن حلفاء حكومتهم يسمحون لهم ببساطة بالابتعاد عنه.

وبينما يتعلم دافعو الضرائب المزيد عن المساعدة الاجتماعية لشركات الطاقة المتعددة الجنسيات ، سيطالبون الحكومة بتخفيض أو إلغاء هذه الإعانات. سيؤدي التأثير المشترك لهذه التغييرات إلى منافسة أكثر عدلاً ، مع وجود حوافز اقتصادية وبيئية أقوى للتحول إلى الوقود الحيوي. وهذا لا يأخذ في الاعتبار حتى المدخرات في الرعاية الصحية التي تأتي مع العيش في بيئة أنظف.
البحث عن إمكانية استخدام الإنزيمات لاستخراج الهيدروجين من الكربوهيدرات النباتية يعد بوقود نظيف للغاية (عندما يحترق الهيدروجين ، يكون المنتج الثانوي الوحيد هو H2O: الماء!) ، لكن العملية باهظة الثمن والبنية التحتية التقنية لاستخدام الهيدروجين بكفاءة ليست جاهزة للإنتاج بالجملة. حتى هذه العقبة

دعونا نلقي نظرة على العديد من مصادر الطاقة البديلة

بطارية القنب

على الرغم من الهوس الأخير ، إلا أن تكنولوجيا خلايا الوقود تعد بديلاً غير مرجح لمزارعي القنب بسبب تكلفتها الأولية الفلكية وعمرها القصير ومستوى عالٍ من الخبرة اللازمة لتشغيلها وصيانتها. . ومع ذلك ، فقد نجح العلماء في إنتاج المكثفات الفائقة من نبات القنب ، والتي تمثل مكونًا مهمًا للغاية للجيل المقبل من الطاقات البديلة ، مثل كومة القنب - لديهم سعة كبيرة ويمكن إعادة شحنها بسرعة كبيرة ...

الطاقة الشمسية وطاقة الرياح

لا تزال الطاقة الشمسية باهظة الثمن نسبياً لكل كيلو واط. هناك حاجة إلى عدد كبير من الألواح والمراكم لإنتاج مستويات طاقة كبيرة. بالإضافة إلى ذلك ، يحتاج المستخدمون إلى الاستثمار في أسهم الإسكان الكبيرة والاعتماد على تعاون الطبيعة الأم. يتم تضمين طاقة الرياح أيضا في هذه الفئة. في حين أن الطاقة الشمسية وطاقة الرياح سليمة جغرافيا ، فهي خيارات قابلة للاستمرار لتكملة احتياجات الكهرباء عند استخدامها مع المولدات.

مولدات الديزل أو
NG / LPG

على الرغم من ارتفاع أسعار الوقود ، تعد مولدات الديزل مصدراً مثبتًا للطاقة بسبب موثوقيتها وطول عمرها. طالما تم الحفاظ عليها بشكل صحيح ، يمكن استخدامها في المتوسط ​​3 في سنوات 5 على التوالي قبل الحاجة إلى مراجعة.

مع انخفاض تكاليف الوقود ، تعد مولدات غاز البترول المسال / غاز البترول المسال من مصادر الطاقة الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في صناعة القنب. تكون هذه الآلات بشكل عام أكثر كفاءة من وجهة نظر الكهربائية والحرارية من مولدات الديزل وهي أكثر انبعاثات خيار المولد صديقة للبيئة. يمكن أيضًا دمجهما مع معدات استرداد الحرارة لإنشاء محطات التوليد المشترك للطاقة التي تسمح للمنتجين بالتقاط حرارة العادم وتقديم طرق منخفضة التكلفة للتدفئة والتبريد من خلال استخدام المبادلات الحرارية. الامتصاص. في الواقع ، تعد الحرارة والطاقة المدمجة (التوليد المشترك للطاقة) حلاً مثاليًا للطاقة لتطبيقات البيوت الزجاجية والمسببة للاحتباس الحراري: فهي لا تقلل فقط من تكاليف التشغيل الإجمالية ، ولكنها أيضًا صديقة للبيئة. التقاط معظم الانبعاثات وبالتالي تقليل CO2 وأكاسيد النيتروجين والغازات الأخرى في الغلاف الجوي.

Biogaz

يمكن أن يتنافس إنتاج الغاز الحيوي من القنب مع إنتاج الذرة ، خاصة في المناخات الباردة مثل شمال أوروبا وكندا. إنتاج الإيثانول ممكن من المصنع بأكمله ويمكن إنتاج وقود الديزل الحيوي من زيت بذور القنب المضغوط. لقد ثبت أن إنتاج الديزل الحيوي من زيت بذور القنب له تأثير بيئي أقل بكثير من الديزل الأحفوري.

إنتاج القنب كطاقة متجددة

تعد الطاقة الحيوية حاليًا المصدر الأسرع نموًا للطاقة المتجددة. يمكن أن يؤدي إنتاج "محاصيل الطاقة" على الأراضي الصالحة للزراعة إلى تقليل الاعتماد على استنفاد الوقود الأحفوري وتخفيف التغير المناخي.

ومع ذلك ، فإن بعض محاصيل الوقود الحيوي لها آثار بيئية سيئة: فهي تستهلك كميات كبيرة من المياه وتخلق انبعاثات أكثر مما توفر.

الإنتاج المستدام للطاقة الحيوية ليس بالأمر السهل وستكون هناك حاجة إلى مجموعة متنوعة من المحاصيل. القنب الصناعي ليس محصول الطاقة بامتياز. ومع ذلك ، إذا تم زراعة القنب على تربة جيدة مع تسميد جيد ، فمن المؤكد أنه يمكن أن يكون محصولًا صديقًا للبيئة لإنتاج الطاقة الحيوية وللاستخدامات الصناعية الأخرى أيضًا.

والنتيجة هي الطلب على محاصيل الطاقة ذات الكفاءة العالية والأثر البيئي المنخفض. هذا ما يقال عن القنب الصناعي.

استخدامات الطاقة على نطاق واسع من القنب

منذ فترة طويلة الآن ، كان المتحمسون يروجون لاستخدام القنب الصناعي لإنتاج الطاقة الحيوية. بفضل عائدها المحتمل من الكتلة الحيوية وقدرتها على الاندماج في دورات المحاصيل الحالية ، لم يستطع القنب أن يكمل فقط محاصيل الطاقة المتاحة الأخرى بل يتجاوزها أيضًا.

كمحصول ، يتمتع القنب بمقاومة جيدة للجفاف والآفات ، ونظام جذر متطور ومقاوم لتآكل التربة ، ومتطلب مياه أقل بكثير من المحاصيل الأخرى مثل القطن. . لذلك يعد Hemp أليافًا شديدة التنوع تتميز بأنها فريدة من نوعها نظرًا لأنها تحتوي على نسبة عالية من مكونات الزيت والكتلة الحيوية المفيدة.

في الواقع ، كانت الفوائد البيئية للقنب موضع تقدير كبير ، لأن زراعة القنب تتطلب كميات محدودة للغاية من المبيدات. القليل من الآفات الحشرية معروفة في محاصيل القنب والأمراض الفطرية نادرة.

نظرًا لأن نباتات القنب تقوم بتظليل التربة بسرعة بعد الزراعة ، فإنها يمكن أن تتخلص من الأعشاب الضارة ، وهي سمة مثيرة للاهتمام خاصة للمزارعين العضويين.

وبالتالي ، كما هو الحال مع أي محصول آخر ، هناك حاجة إلى ممارسات زراعية جيدة لزراعة القنب جيدًا.

كونه محصول سنوي ، القنب يعمل بشكل جيد للغاية في تناوب المحاصيل. يمكن استخدامه كمحصول للريح ، مما يقلل من حدوث الآفات ، وخاصة في إنتاج الحبوب. غالباً ما يحجم المزارعون المهتمون بإنتاج محاصيل الطاقة عن ربط الحقول بإنتاج محاصيل الطاقة الدائمة مثل الصفصاف. نظرًا لارتفاع نسبة التسامح مع القنب ، لا تؤدي الزراعة التي تمتد من عامين إلى ثلاثة أعوام في نفس المجال إلى خسائر كبيرة في إنتاج الكتلة الحيوية.

داخلي VS في الهواء الطلق

تتطلب زراعة الحشيش كمية كبيرة من الطاقة ، خاصة بالنسبة للإنتاج المحلي لهذا النبات. على سبيل المثال ، تتوافق مستويات الإضاءة الخاصة بالتثبيت الداخلي النموذجي مع مستويات غرفة العمليات ، والتي تزيد 500 مرات عما ينصح بقراءة كتاب ...

بالإضافة إلى ذلك ، تتطلب هذه التركيبات الداخلية تبادلًا ثابتًا للهواء 24h / 24 ، الأمر الذي يتطلب كمية كبيرة من الطاقة.

تشمل استخدامات الطاقة الأخرى المحددة ما يلي:

  • إضاءة عالية الكثافة
  • إزالة الرطوبة لإزالة بخار الماء ومنع تشكيل العفن
  • تدفئة المبنى
  • تبريد المباني
  • التسخين مياه الري
  • توليد CO2 من خلال احتراق الوقود الأحفوري
  • التهوية وتكييف الهواء للقضاء على حرارة النفايات

أمام مزارعي القنب خياران: تمويل التحسينات باهظة الثمن أو إنشاء شبكات صغيرة خاصة بهم.

يعتقد الباحثون أن نقل إنتاج القنب إلى الخارج يمكن أن يحسن بشكل كبير من الآثار البيئية المرتبطة بهذه العمليات. بمجرد حدوث هذا التغيير ، يمكننا النظر في تحويل القنب ، أو القنب ، إلى مصدر للطاقة المحتملة.

تحويل القنب إلى وقود

يمكن تحويل جميع أنواع النباتات والمواد العضوية تقريبًا إلى أنواع الوقود ، وتكون فوائد هذه الأنواع البديلة من الوقود الأحفوري هائلة. فيما يلي بعض المزايا:

  • تحتوي النباتات على مركبات قليلة الكبريت أو لا تحتوي على أي ملوثات أخرى شائعة في البنزين. وترتبط هذه الملوثات بتلوث الهواء والترويج اللاحق للأمطار الحمضية.
  • التمثيل الضوئي هو العملية التي تقوم من خلالها النباتات بتحويل الماء وثاني أكسيد الكربون (CO 2 ) في الكربوهيدرات والأكسجين. إنتاج الكتلة الحيوية يعيد تدوير CO 2 ، المساهم الرئيسي في ظاهرة الاحتباس الحراري ، في مصدر الوقود ، والذي يعد مفيدًا أيضًا للبيئة.
  • لا يوجد أي استغلال أو تعدين أو حفر قطاعي ضروري لحصد النباتات ، مقارنة بالعمليات المستخدمة لاستخراج النفط.

قبل إنتاج الطاقة من المخلفات ، من المؤكد أن استخدام الألياف أو الزيوت أو مركبات القنب الأخرى أكثر ملاءمة للبيئة. حتى الطاقة الموجودة في المنتجات الليفية يمكن استخدامها عندما تصبح المنتجات مهدرة.

يمكن أن تساعد إعادة تدوير مغذيات النباتات في الحقل ، مثل مخلفات الغاز الحيوي ، في تقليل انبعاثات غازات الدفيئة الناتجة عن إنتاج المحاصيل.

بلوق-القنب
العلامات: التكنولوجيا الحيويةقنببيئة