Wataalam leo wanaendelea kujadili matarajio ya biofueli katika tasnia ya anga. Maoni juu ya suala hili ni tofauti, wakati ni dhahiri kuwa hadi sasa kuna siasa nyingi kuliko uchumi juu ya suala la nishati ya mimea. Biofueli ni muhimu haswa kwa mazingira na mipango inayolenga kupunguza kiwango cha uzalishaji mbaya wa CO2 angani. Kwa kuongezea, mafuta kama hayo yanaweza kuwa na madhara zaidi kuliko mema.
Je! Tunajua nini juu ya nishati ya mimea?
Leo nishati ya mimea inaonekana kuwa kitu kipya na maalum, lakini kwa kweli wamekuwa wakituzunguka kila wakati. Mfano rahisi zaidi ambao labda kila Mrusi amekutana nao ni kuni - moja ya aina kongwe ya nishati hai. Ikiwa tunatoa tabia ya jumla ya nishati ya mimea, basi inaweza kuzingatiwa kuwa hii ni mafuta ambayo hutolewa kutoka kwa malighafi ya asili ya mimea au wanyama, kutoka kwa bidhaa za shughuli muhimu za viumbe au taka za viwandani.
Historia halisi ya nishati ya mimea iliendelezwa kikamilifu katika miaka ya 1970, wakati Merika ilipopitisha sheria ya shirikisho inayodhibiti uchafuzi wa hewa katika kiwango cha kitaifa, iliitwa Sheria safi ya Hewa. Sheria hiyo ilipitishwa kwa madhumuni ya kueleweka kabisa ili kupunguza upeo wa uzalishaji katika mazingira ya magari anuwai: kutoka kwa gari na gari moshi hadi ndege. Hivi sasa, kuna kampuni kadhaa kwenye soko ambazo zinahusika katika ukuzaji na uzalishaji wa nishati ya mimea, na nyingi zao bado ziko Merika.
Leo, kuna aina mbili kuu za nishati ya mimea. Mafuta ya kizazi cha kwanza ni pamoja na mafuta ya mboga, ambayo hutolewa kutoka kwa mazao ya kilimo ya kawaida ambayo yana mafuta mengi, sukari na wanga. Wanga na sukari kutoka kwa mazao hubadilishwa kuwa ethanoli na mafuta kuwa biodiesel. Mazao ya kawaida kwa nishati ya mimea ni ngano, ubakaji na mahindi.
Biofueli ya kizazi cha pili ni nishati ya mimea ya viwandani, ambayo hupatikana kutoka kwa kuni au taka ya mimea, taka ya tasnia ya chakula, taka ya gesi ya viwandani, nk Uzalishaji wa nishati hiyo ya mimea ni wa gharama kidogo kuliko ule wa mazao ya kizazi cha kwanza.
Mwani unaweza kuwa aina nyingine ya malighafi ya nishati ya mimea ya kizazi cha tatu. Huu ni mwelekeo wa kuahidi kwa maendeleo ya tasnia hii. Uzalishaji wao hauitaji rasilimali adimu za ardhi, wakati mwani una kiwango cha juu cha kuzaa na mkusanyiko wa majani. Pia ni muhimu kwamba wanaweza kupandwa katika maji machafu na yenye chumvi.
Hadi sasa, nishati nyingi za usafirishaji ulimwenguni ni mafuta ya kizazi cha kwanza, ambayo yanazalishwa kutoka kwa malighafi ya mboga. Lakini katika miaka ya hivi karibuni, uwekezaji katika tasnia hii umekuwa ukianguka. Mafuta haya na uzalishaji wake una hasara nyingi. Mmoja wao ni kudhoofisha usalama wa chakula. Katika ulimwengu ambao shida ya njaa haijasuluhishwa, wanasiasa wengi na wanaharakati wanaona haifai kubadilisha bidhaa za kilimo kuwa mafuta.
Wataalam wanaamini kuwa matumizi ya nishati hiyo ni hatari zaidi kwa hali ya hewa kuliko nzuri. Kwa kupunguza uzalishaji kutoka kwa kuchoma mafuta, tunafanya mabadiliko ya matumizi ya ardhi wakati huo huo. Mahitaji yanayoongezeka ya nishati ya mimea yanalazimisha wazalishaji wa kilimo kupunguza eneo lao kwa mazao ya chakula. Hii ni kinyume na mipango ya usalama wa chakula katika nchi nyingi.
Uzalishaji wa biofueli kutoka kwa malighafi ya kilimo una athari isiyo ya moja kwa moja kwenye uzalishaji wa chakula, aina ya mazao yaliyopandwa, bei ya chakula, na eneo la ardhi ya kilimo inayotumika. Katika ulimwengu ambao, kulingana na utabiri, kunaweza kuwa na watu wenye njaa bilioni 1.2 ifikapo mwaka 2025, kutumia tani 2.8 za ngano kutoa lita 952 za ethanoli au tani 5 za mahindi kutoa lita 2000 za ethanoli haionekani kuwa ya busara zaidi na uamuzi wa kimaadili.
Mazao ya mimea ya pili yanaonekana kuahidi zaidi, ambayo hayadhuru mazingira, hayanyimi ubinadamu wa chakula na husaidia kutatua shida ya taka. Wataalam wanaamini kuwa nishati hiyo ya mimea, iliyotengenezwa kwa gesi ya viwandani na taka ya kuni, ina matarajio makubwa, pamoja na Urusi. Katika nchi yetu, taka tu ya tasnia ya misitu inakadiriwa kuwa mita za ujazo milioni 35 kila mwaka, na kwa suala la idadi ya kukata miti sisi ni wa pili tu kwa Merika.
Mtazamo wa nishati ya mimea ya anga
Usafiri wa anga na sekta nzima ya usafirishaji wa anga inaweza kutambuliwa kama uwezekano wa kukuza ukuaji wa nishati ya mimea. Usafiri wa anga unahusu asilimia 10 ya jumla ya mafuta yanayotumiwa kwenye sayari, ambayo ni mengi sana. Walakini, matarajio ya nishati ya mimea katika anga sio wazi sana. Biofueli, kama uingizwaji wa mafuta ambayo mafuta ya taa yanazalishwa, ina faida na hasara zake.
Ni muhimu kukumbuka, hata hivyo, kwamba nishati ya mimea ina kushawishi ya kuvutia katika anga. Kwanza kabisa, katika kiwango cha mashirika, ambayo ni pamoja na Jumuiya ya Usafiri wa Anga wa Kimataifa na Shirika la Usafiri wa Anga la Kimataifa (ICAO). Mashirika haya yanashawishi biofueli yenyewe na viwango vya matumizi yake katika safari ya anga.
Kwa kuongezea, mashirika ya ndege yenyewe pia yanaona faida kadhaa katika matumizi ya nishati ya mimea. Kwanza, wanadumisha uhusiano mzuri na ICAO na asasi za kiraia. Pili, hufanya usafiri kuwa kijani kibichi. Mada ya ikolojia kwa sasa ni maarufu sana, mtu anaweza kusema, "HYIP", na ni jukwaa nzuri sana la PR kwa mashirika ya ndege. Tatu, nishati ya mimea ina faida za kiuchumi katika kupunguza hatari za tete ya bei ya mafuta.
Wakati huo huo, uchumi katika suala la nishati ya mimea hucheza pamoja na minus. Kwanza, fikiria chanya ambazo ndege za ndege hupenda. Soko la nishati ya mimea leo ni la kaunta, mafuta kama hayo hutoa gharama thabiti na inayoeleweka. Kwa upande mwingine, mafuta ya kawaida yaliyopatikana katika mchakato wa kusafisha mafuta ni bidhaa ya ubadilishaji, gharama ambayo inategemea moja kwa moja bei za ubadilishaji. Kushuka kwa bei ya mafuta huendelea kila wakati, na hii inazingatiwa na kila mtu, hata watu mbali na eneo hili.
Sasa wacha tuzungumze juu ya shida za kiuchumi. Uzalishaji wa biofueli sio rahisi. Jay D. Keesling, profesa wa uhandisi wa kemikali na uhandisi wa bio katika Chuo Kikuu cha California, Berkeley, ambaye pia ni afisa mkuu mtendaji wa Taasisi ya Pamoja ya Bioenergy, aliiambia Nishati ya Ulimwengu kuwa uzalishaji wa wingi wa nishati ya mimea kwa anga sasa hauna gharama kubwa kuliko kuzalisha mafuta ya anga.. mafuta ya taa kutoka kwa mafuta.
Alibainisha:
“Mafuta ya injini za kisasa za ndege, ambayo hutengenezwa kwa mafuta, ni ya bei rahisi sana. Ikiwa nchi ulimwenguni pote zitaanzisha sheria zinazohitaji matumizi ya mafuta ya kaboni au kuingiza ushuru wa kaboni kwenye mafuta ya taa, hii inaweza kuwahamasisha wazalishaji wa mafuta yenye nguvu. Tunajua kuwa inawezekana kuzalisha mafuta kama hayo, lakini shida kuu leo ni uchumi."
Dmitry Los, ambaye ni mkurugenzi wa Taasisi ya Physiolojia ya mimea ya Timiryazev (IPR RAS), anakubaliana na mwenzake wa ng'ambo. Gharama ya nishati ya mimea kwa anga bado ni kubwa sana. Uzalishaji wa nishati ya mimea siku hizi ni mapenzi ya kisiasa zaidi kuliko hali ya kiuchumi. Kulingana na mtaalam, mafuta ya taa tayari yamesafishwa vizuri na hutoa kidogo katika anga ya Dunia, tofauti na mitambo ya umeme inayotumia makaa ya mawe, ambayo bado yanatosha ulimwenguni.
Wote Dmitry Los na Jay D. Kisling wanaamini kuwa ya kuahidi zaidi itakuwa matumizi ya nishati ya mimea ya kizazi cha pili na cha tatu. Uzalishaji wa biofuel kutoka mwani (vijidudu vya asili), na, katika siku zijazo, vijidudu vilivyobuniwa vinasaba vinaonekana kuwa bora zaidi. Njia hii ina msingi mkubwa wa rasilimali na hutatua shida ya uhaba wa ardhi ya kilimo na rasilimali za umwagiliaji.
Kwa kuongezea, uzalishaji kama huo utakuwa teknolojia ya kitanzi iliyofungwa ambayo inaweza kuzaa yenyewe bila kikomo. Angalau kwa muda mrefu kama jua linaangaza juu ya sayari yetu na mchakato wa usanidinolojia unafanyika. Kisling, kwa upande wake, ameongeza kuwa shida ya ukosefu wa rasilimali inaweza hatimaye kutatuliwa kupitia utumiaji mkubwa wa taka za kikaboni katika uzalishaji wa nishati ya mimea.
Matumizi ya nishati ya mimea katika anga
Leo, matumizi ya nishati ya mimea katika anga inashinikizwa katika kiwango cha kisiasa. Kwa mfano, katika EU, anga inachukua asilimia 3 ya uzalishaji wa gesi chafu. Kupitia utumiaji wa nishati ya mimea, Shirikisho la Usafiri wa Anga la Kimataifa linatarajia kupunguza nusu ya kiwango cha uzalishaji unaodhuru angani ifikapo mwaka 2050 (ikilinganishwa na 2005).
Shida ni kwamba uzalishaji wote huu unatokea katika tabaka nyeti zaidi za anga za dunia. Ukuaji wa kusafiri kwa angani kwa asilimia tano kwa mwaka inaweza kusababisha sehemu isiyobadilika ya uzalishaji wa CO2 wa ulimwengu kutoka anga hadi asilimia 3 ifikapo 2050 (kwa sasa wanachangia asilimia 2 ya uzalishaji ulimwenguni).
Kwa mazingira ya sayari yetu, hata ongezeko kama hilo tayari ni mengi. Kwa kuzingatia shida ya mabadiliko ya hali ya hewa ulimwenguni, wanadamu wanahitaji kupunguza kiwango cha uzalishaji mbaya na kufanya kazi kuboresha urafiki wa mazingira wa injini za ndege. Hii ni muhimu ikiwa tunataka kupunguza athari zetu kwenye joto la joto kwa digrii 1.5 za Celsius ikilinganishwa na kiwango cha maendeleo ya kabla ya viwanda.
Hadi sasa, uingizwaji wa mafuta ya taa ya taa na nishati ya mimea unafanywa hatua kwa hatua kwa kuchanganya aina mbili za mafuta kwa idadi ya asilimia 10-20 ya mafuta ya taa na mafuta ya taa. Hata na ujazo kama huu, hii inatoa upunguzaji dhahiri wa uzalishaji unaodhuru angani.
Uzoefu wa kwanza wa kutumia nishati ya mimea katika anga ilianza mnamo 2008. Kisha shirika la ndege la Virgin Atlantic lilifanya safari hiyo, likichanganya asilimia 20 ya nishati ya mimea na mafuta ya taa ya kawaida. Tangu wakati huo, teknolojia hii imejaribiwa na mashirika ya ndege anuwai, pamoja na makubwa kama KLM. Mafanikio mashuhuri ni ya Hainan Airlines, ambayo iliruka kutoka China kwenda Merika mnamo 2017, ikitumia mchanganyiko na kuongeza mafuta ya mboga yaliyotumika kama mafuta.
Jeshi la Anga pia linavutiwa na teknolojia. Kwa mfano, nchini India, ndege za An-32 za usafirishaji wa kijeshi zimepokea vyeti vya kusafirisha nishati ya mimea. Injini za ndege hii kawaida hutumia mchanganyiko, asilimia 10 ambayo ni viunganishi. Kufikia 2024, Jeshi la Anga la India linatarajia kupunguza matumizi ya mafuta ya taa ya kawaida kwa $ 4 bilioni, na kufanya mabadiliko kwa biofueli.
Kufikia 2030, shirika la anga la Boeing linapanga kutengeneza ndege ambazo zitaweza kufanya safari za ndege mara kwa mara kwa 100% ya nishati ya mimea. Angalau, mipango kama hiyo imeonyeshwa na mtengenezaji wa ndege leo. Wakati huo huo, nishati ya mimea ni mbali na njia pekee ya kupunguza uzalishaji unaodhuru angani.
Mwelekeo wa kuahidi inaweza kuwa uundaji wa ndege na injini za mseto au umeme wote. Hii ni nafasi halisi ya kufanya anga sio tu ya kaboni, lakini rafiki wa mazingira kabisa. Inabaki tu kusubiri kuonekana kwa betri zenye nguvu za kuhifadhi, iliyooksidishwa na oksijeni ya anga.
