شارك
الرئيسية
1 دقيقةما هو الفحم الحيوي؟
هو مادة كربونية يتم إنتاجها بوسط معدوم او قليل الأوكسيجين عن طريق التحلل الحراري (التعرّض لحرارة عالية من دون هواء) لكتلة حيوية مثل النفايات العضوية والزراعية، تقوم بزيادة خصوبة التربة وتحافظ على المياه بشكل أكبر في التربة.
تاريخ استخدام الفحم الحيوي؟
يعود استخدام الفحم الحيوي إلى ما قبل ألفي عام، حيث استخدمه سكان الأمازون في زيادة خصوبة التربة عن طريق تسخين المواد العضوية وحرقها ثم طمرها بالتراب لتقليل تعرضها للهواء.
ما هي فوائد الفحم الحيوي؟
- زيادة خصوبة التربة عن طريق زيادة محتوى الكربون بها.
- زيادة احتباس المياه والمحافظة عليها من الضياع، ومن الممكن استخدامه مع التربة الرملية لتمكين الزراعة بها.
- التقليل من الانبعاثات الكربونية وتثبيت الكربون، على الرغم من أن عملية صناعة الفحم الحيوي تطلق نسبة من غاز ثنائي الكربون لكن يتم تثبيت نحو 50% من الكربون بشكل مستقر لآلاف السنين.
- علف للماشية عن طريق مزج الفحم الحيوي مع علف ومخلفات نباتية، وأظهر فائدة للحيوانات في الهضم وتقليل غاز الميثان.
- تعديل حموضة التربة وتقليل نسبة التلوث.
- زيادة الكائنات الدقيقة المفيدة للتربة بتأمينها وسط مناسب لتكاثرها.
ما هي مقيّدات استخدام الفحم الحيوي؟
هناك بعض الأمور التي تحول دون استخدام الفحم الحيوي بين المزارعين بشكل أكبر وهي:
- توفر الكتلة الحيوية.
- التسخين لدرجات حرارة عالية ومضبوطة، فالحرارة المطلوبة هي بين ٤٠٠ و٥٠٠ درجة مئوية بينما درجة الحرارة ٧٠٠ فما فوق تستعمل لإنتاج الوقود السائل والغاز الحيوي.
- التكلفة وزمن الإنتاج فقد يكلف الدول المتقدمة أكثر من باقي أنواع السماد.
- إنتاجه بالطرق البدائية يقتل الديدان الموجودة في التربة.
كيف يتم تصنيعه؟
ما يتميز به الفحم الحيوي عن الفحم العادي هو إمكانية تصنيع الفحم الحيوي من مجال أوسع من المواد الحيوية كبقايا المحاصيل والأشجار ومخلفات الحيوانات.
يتم وضعها ضمن فرن خاص بدون هواء وتسخينها لتتحلل حرارياً مشكلة جمراً ومن ثم ينشأ الفحم الحيوي وهذه العملية تتضمن عدة مراحل تحولية متتالية بحسب ازدياد درجة الحرارة هي:
- التجفيف ويتم فيها إزالة الماء.
- التسريب ويتم فيها تفكك الروابط الجزيئية للكربون وانطلاق غازات مثل الإيثانول وحمض الخل وغيرها من المركبات العضوية المؤكسجة.
- الانحلال الحراري الطارد للحرارة وينتج عنها غاز الميثان وثاني أكسيد الكربون وهيدروكربونات أخرى.
- الانحلال الحراري الماص للحرارة وفيها يتم التحلل الحراري الداخلي للمكونات وتثبيت الكربون بشكل أكبر.
- التنشيط والتغويز (التحويل إلى غاز).