1 – مدخل :
هو نوع من أنواع الإثانول المستخرج من مصادر طبيعية أو بيولوجية ، ويتم استخدامه كمصدر من مصادر الطاقة وخصوصاَ كوقود للسيارات .
و بالوقت الحالي ، يعتبر من أهم الاكتشافات الحديثة في مجال الطاقات البديلة ، الهادفة لتخفيف كميات الغازات السامة المتصاعدة من المركبات والسيارات ، والمؤذية لطبقة الأوزون وكوكب الارض بشكل عام .
إن النباتات والحبوب بالإجمال ، تضم في تكوينها الكيميائي كما نعلم نوعين من أنواع السكريات : النشاء والسكروز ، والذين يتحولان إلى الإيثانول عبر عملية التحلل المائي ثم التخمّر الكحولي .
هذا الإيثانول الذي نتكلم عنه ، ليس سوى نوع من أنواع الكحول ، الموجود في المشروبات الروحية ، و يمكن خلطه مع وقود المركبات ولكن بنسب مختلفة ما بين الـ 20 % – 85 % ، و ذلك حسب نوعية الوقود المستعملة في كل بلد .
وهنا نرى أهمية الإيثانول المستخرج ، بما إننا نخفض كمية الوقود المستعمل ، وبالتالي نخفف ولو قليلا كمية الغازات السامة المتصاعدة .
2 – طريقة التحضير في المختبر :
إن طريقة تحضير الإيثانول تختلف كثيرا بين المختبر وبين المصانع الكبيرة ، والعملية تتألف من خمسة مراحل :
* طحن حبوب الذرة أو القمح ، والهدف من تلك العملية هو سهولة استخراج النشاء الموجود فيهما.
* مزج الحبوب المطحونة مع الماء ويسخنان قليلا في وسط حمضي ، مع إضافة الأنزيم المختص ( ألفا أميلاز ) الكفيل بتحويل النشاء إلى جلوكوز ، عبر عملية كيميائية تسمى ” التحلل المائي”.
* إضافة الخميرة ( سكارومايسس ) الكفيلة بتحويل الجلوكوز إلى الإيثانول ، حسب المعادلة التالية : جلوكوز + خميرة ← إيثانول
* فصل الإيثانول من الخليط ، عبر عملية التقطير . في هذه الخطوة نحصل على كحول بتركيز 95.5 % .
* إمرار الكحول المقطر 95.5 % على سرير من الزيوليت الطبيعي اللامائي ( المجفف ) , حيث يمتص الماء دون الكحول . فنحصل على الكحول المطلق 100 % .
في الوقت الحالي ، تتركز الأبحاث حول طرق استخراج الإيثانول من مصادر أخرى كبقايا الأخشاب أو المحاصيل الزراعية . المبدأ لا يتغير ، عن المذكور سابقا ، ولو إننا نضطر للقيام بعدة عمليات تحضيرية قبل الوصول إلى عملية التحلل المائي .
3 – تلخيص العملية :
في هذا الرسم التوضيحي التالي ، نفسر كيفية الوصول للإيثانول من الحبوب ( الذرة عادة ) :
ذرة أو قمح ← نشاء ← التحلل المائي للنشاء ← الجلوكوز ← تخمير الجلوكوز ← عملية التقطير ← الإيثانول الحيوي
4 – هل يمكن تطبيق عملية الاستخراج على نطاق صناعي ؟ :
الجواب هو نعم .
فهذه العملية هي عملية كاملة متكاملة من كافة الصعد ، فبقايا عملية الاستخراج يمكن استعمالها كعلف للحيوانات ، وبالتالي ليس هنالك بقايا مضرة للطبيعة أو الإنسان على حد سواء من هذه العملية .
وأما تطبيقها على صعيد واسع فهو ممكن جدا وذلك نظرا للأرقام التالية :
مساحة هكتار واحد من الحبوب يعطي : 2.16 طن من الايتانول الحيوي, و 3 طن من البقايا التي يمكن استعمالها كطعام للماشية .
ومساحة هكتار واحد من الشمندر يعطي : 6 طن من الايتانول الحيوي , و 3.75 طن من المادة الجافة التي يمكن استعمالها كطعام للماشية
5 – هل عملية التحويل مضرة للبيئة ؟ :
بالعكس إن هذه العملية ، ليس لها أي عامل سلبي على البيئة أو صحة الإنسان ، فهي ليست سوى تحويل المصادر الطبيعية إلى الإيثانول ، المتواجدة حولنا في معظم جوانب حياتنا اليومية .
6 – ما هي سلبيات العملية ؟ :
إن السلبيات هي بمعظمها ، سلبيات اقتصادية وهي تتركز بالأمور التالية :
* عندما أصبحت الحبوب مصدر للطاقة .. ارتفع سعرها
* أن تزرع لتنتج طاقة , وهناك الملايين من الناس تموت من الجوع , قد اعتبره البعض : ” جريمة ضد الإنسانية ”
* قد يتحول الكثير من المزارعين عن الزراعات التقليدية إلى الزراعات البديلة للمردود الأربح وتأثير هذا الأمر على المجاعة العالمية والفقر .