كانت النفايات تعني تكلفة إضافية على المدن والشركات لسنوات طويلة، من الجمع والنقل إلى المعالجة والتخلص منها. لكن ظهور تقنيات الوقود الحيوي غيّر المعادلة؛ إذ تشير تقديرات وكالة الطاقة الدولية إلى أن المخلفات والمواد المتبقية يمكن أن توفر بصورة مستدامة، أكثر من 810 مليارات متر مكعب من الغاز الحيوي سنويًا، بما يعادل قرابة 20% من الطلب العالمي على الغاز الطبيعي في عام 2024. وتكشف هذه الإمكانات عن سوق تتقاطع فيها إدارة النفايات مع أمن الطاقة والصناعة والاستثمار.
تعريف الوقود الحيوي
الوقود الحيوي (Biofuel) هو وقود يُنتَج من مواد عضوية مصدرها الكائنات الحية أو مخلفاتها، مثل النباتات والمحاصيل الزراعية والطحالب والزيوت المستعملة وبقايا الطعام والمخلفات الحيوانية والزراعية، ويُستخدم لإنتاج الطاقة بدلًا من الاعتماد الكامل على الوقود الأحفوري مثل النفط والفحم والغاز الطبيعي.
أنواع الوقود الحيوي؟
- الإيثانول الحيوي (Bioethanol): يُنتج عادةً من محاصيل غنية بالسكر أو النشا، مثل قصب السكر والذرة، ويُخلط بالبنزين لتشغيل المركبات.
- الديزل الحيوي (Biodiesel): يُصنع من الزيوت النباتية والدهون، بما فيها زيوت الطهي المستعملة، ويمكن استخدامه في محركات الديزل وفق المواصفات المناسبة.
- الغاز الحيوي (Biogas) : ينتج عن تحلل المواد العضوية، مثل بقايا الطعام وروث الحيوانات، في بيئة خالية من الأكسجين. يحتوي على الميثان ويمكن استخدامه لإنتاج الكهرباء والحرارة.
- وقود الطيران المستدام (SAF) : يمكن إنتاجه من زيوت الطهي المستعملة والدهون والمخلفات العضوية وغيرها من المواد المعتمدة، ويُستخدم في الطائرات ضمن المواصفات الفنية المحددة.
من عبء بيئي إلى مادة أولية للطاقة
هذه المواد التي نتعامل معها يوميًا باعتبارها نفايات مثل: بقايا الطعام، وزيوت الطهي المستعملة، ومخلفات المزارع، وروث الحيوانات، والحمأة الناتجة عن معالجة مياه الصرف الصحي، إضافة إلى بعض المخلفات الصناعية والزراعية. وعلى الرغم من اختلاف خصائص هذه المواد، فإنها تشترك في احتوائها على مكونات عضوية يمكن استغلالها لإنتاج الطاقة بدلًا من تركها تتحلل في المكبات أو التخلص منها بطرق أقل كفاءة.
ومن هنا ظهر مسار صناعي يعرف باسم الوقود الحيوي المنتج من النفايات والمخلفات، وهو يختلف عن الوقود الحيوي التقليدي الذي يعتمد على محاصيل زراعية مخصصة لإنتاج الإيثانول أو الديزل الحيوي. وتكمن أهمية هذا الاختلاف في أن استخدام المخلفات قد يقلل المنافسة على الأراضي الزراعية والموارد الغذائية، شريطة أن تكون عمليات الجمع والمعالجة والإنتاج مستدامة بالفعل.
كيف تتحول النفايات إلى وقود؟
أبرز المسارات الصناعية المستخدمة لمعالجة النفايات:
- الهضم اللاهوائي: تُحلل الكائنات الدقيقة المواد العضوية داخل خزانات مغلقة في غياب الأكسجين، لينتج الغاز الحيوي الذي يحتوي أساسًا على الميثان وثاني أكسيد الكربون، ويمكن استخدامه لإنتاج الكهرباء والحرارة.
- ترقية الغاز الحيوي: يُنقّى الغاز الحيوي لإزالة ثاني أكسيد الكربون والشوائب، فيتحول إلى الميثان الحيوي، الذي يمكن ضخه في شبكات الغاز أو استخدامه وقودًا للمركبات والمنشآت الصناعية .
- معالجة زيوت الطهي المستعملة: يمكن تحويل الزيوت والدهون المستعملة إلى وقود حيوي سائل، بما في ذلك الديزل المتجدد وبعض أنواع وقود الطيران المستدام، باستخدام عمليات صناعية متخصصة.
- تحويل المخلفات الزراعية: يمكن معالجة بقايا المحاصيل لإنتاج وقود صلب حيوي، مثل الفحم الحيوي، أو تحويل بعض مكوناتها إلى وقود ومواد كيميائية عبر تقنيات حرارية وكيميائية.
من المطابخ إلى خزانات الطائرات
أحد المسارات التي تكشف القيمة الاقتصادية لهذا الابتكار هو استخدام زيوت الطهي المستعملة في إنتاج وقود الطيران المستدام. فبدلًا من أن ينتهي زيت القلي في شبكات الصرف الصحي أو يُتخلص منه بطريقة غير مناسبة، يمكن جمعه وتنقيته وإدخاله في سلسلة صناعية تنتج وقودًا قادرًا على خفض الانبعاثات مقارنة بوقود الطائرات التقليدي، عند احتساب دورة الحياة كاملة.
وفي تقرير نشرته وكالة رويترز في مايو 2024، رصدت الوكالة استثمارات تجاوزت مليار دولار في الصين لإنشاء منشآت لإنتاج وقود الطيران المستدام من مواد أولية تشمل زيوت الطهي المستعملة، في ظل توقعات بفرض متطلبات لمزج هذا الوقود مع وقود الطيران التقليدي. وأشار التقرير إلى أن الصين صدّرت نحو 2.05 مليون طن من زيت الطهي المستعمل في عام 2023.
الوقود الحيوي ..سوق واعدة
تتضح الجدوى الاقتصادية عندما تنجح المنشأة في تأمين إمدادات منتظمة من المخلفات، وتوفير تقنية معالجة مناسبة، ثم بيع الوقود أو الطاقة الناتجة بعقود مستقرة. وفي بعض الحالات، تستفيد المشروعات من أكثر من مصدر للإيرادات، مثل رسوم استقبال النفايات، وبيع الكهرباء أو الغاز، وتسويق المنتجات الثانوية.
وتعرض وكالة الطاقة الدولية في تقريرها لعام 2026 صورة متنامية لهذا القطاع؛ إذ بلغ إنتاج الغاز الحيوي والميثان الحيوي عالميًا نحو 1,785 بيتاجول في عام 2025، مع توقع نمو الإنتاج الإجمالي بنسبة 18% خلال الفترة من 2026 إلى 2031 وفق السيناريو الأساسي. غير أن هذه الأرقام تشمل الغاز الحيوي من مصادر متعددة، مثل المخلفات الزراعية والروث والغاز المستخرج من المكبات، ولا تعني أن الكمية كلها أُنتجت من النفايات البلدية وحدها.
الابتكار الحقيقي يبدأ قبل المصنع
تقدم تجربة تحويل بقايا الطعام إلى غاز حيوي مثالًا واضحًا على ترابط إدارة النفايات وإنتاج الطاقة. ففي تقرير لهيئة الإذاعة البريطانية BBC عن منشأة لمعالجة مخلفات الطعام، أوضح القائمون عليها أن المواد العضوية تُفصل أولًا عن البلاستيك، ثم تُعالج داخل خزانات الهضم اللاهوائي. ويُستخدم الغاز الناتج لتوليد الكهرباء، بينما يُنقّى جزء منه لإنتاج الميثان الحيوي وضخه في شبكة الغاز، مع الاستفادة من الحرارة والمنتجات الثانوية.
وهذا النموذج يوضح أن الابتكار لا يكمن فقط في تحويل مادة مهملة إلى وقود، بل في بناء سلسلة قيمة تربط البلديات والمطاعم والمزارع وشركات إدارة النفايات ومصانع الطاقة والمستهلكين. وكلما تحسنت هذه الروابط، أصبحت المخلفات موردًا يمكن التخطيط له والاستثمار فيه بدلًا من التعامل معها باعتبارها تكلفة تشغيلية لا بد منها.
مستقبل الطاقة
من غير الواقعي النظر إلى هذا الوقود باعتباره بديلًا شاملًا للنفط والغاز في المدى القريب؛ فالإنتاج مقيد بتوافر المواد الخام، وتكاليف الجمع والمعالجة، وكفاءة التقنيات، ومتطلبات الاستدامة. كما أن حرق بعض أنواع النفايات مباشرة لإنتاج الكهرباء يختلف عن تحويل المواد العضوية إلى وقود حيوي، ولا ينبغي الخلط بين المسارين عند تقييم الأثر البيئي.
الخلاصة
في عالم يبحث عن مصادر طاقة متنوعة وأكثر استدامة، قد لا تكون النفايات هي الوقود الذي يشغّل العالم بأكمله، لكنها مرشحة لأن تصبح موردًا مهمًا في مزيج الطاقة، خصوصًا في المدن والمناطق الزراعية والصناعات التي تنتج كميات كبيرة من المخلفات العضوية.