Language
Country/Area
No result found
حلة تحول الخمور السوداء: لماذا تعد الخيار الأفضل للوقود الحيوي
في الكيمياء الصناعية، يعتبر السائل الأسود منتجًا ثانويًا يتم إنتاجه عند تصنيع اللب من الخشب من خلال عملية كرافت. ويستخدم بشكل أساسي لإزالة اللجنين والهيميسليلوز والمكونات الأخرى القابلة للاستخراج في الخشب، وفي النهاية لاستخراج السليلوز. إن تركيب السائل الأسود يجعله مصدرًا واعدًا نسبيًا للوقود الحيوي، ولكن مع تزايد المخاوف البيئية، فإن طريقة استخدامه تتغير أيضًا.
تركيبة الخمور السوداء
يتم إنتاج ما يقرب من سبعة أطنان من الخمور السوداء لكل طن من اللب المنتج. السائل الأسود هو عبارة عن معلق مائي من بقايا اللجنين والهيميسليلوز والمواد الكيميائية غير العضوية المستخدمة في هذه العملية. يحتوي السائل الأسود على حوالي 15% من المواد الصلبة، وتشكل المواد العضوية حوالي 40-45% منها، وتتكون بشكل أساسي من الصابون واللجنين ومواد عضوية أخرى.
مع تقدم تكنولوجيا معالجة السائل الأسود، لم تعد العديد من طرق معالجة مياه الصرف الصحي التقليدية تلبي احتياجات حماية البيئة الحديثة.
تطور الخمور السوداء عبر التاريخ
كانت مصانع اللب المبكرة لشركة كرافت تفرز سائلاً أسود اللون في المسطحات المائية، مما شكل تهديداً خطيراً للحياة المائية وأدى إلى تغميق لون الماء. وقد تطورت عملية كرافت بشكل كبير مع اختراع غلاية الاسترداد بواسطة جي إتش توملينسون في ثلاثينيات القرن العشرين. بحلول تسعينيات القرن العشرين، أصبحت معظم مصانع كرافت قادرة على استهلاك الخمور السوداء الخاصة بها، على سبيل المثال لاستعادة المواد الكيميائية المستخدمة في الطهي، أو لتقليل تلوث المياه.
استغلال الطاقة من السائل الأسود
لا يعد السائل الأسود مجرد منتج ثانوي لعملية تصنيع فيلم اللب فحسب، بل يحتوي أيضًا على أكثر من نصف محتوى الطاقة الموجود في المادة الخام الخشبية. يتم عادة تركيز السائل الأسود بنسبة تتراوح بين 65% إلى 80% في مبخر متعدد التأثيرات ويتم حرقه في غلاية الاسترداد لإنتاج الطاقة واسترداد المواد الكيميائية المستخدمة في الطهي. وقد مكّن هذا النهج مصانع اللب من أن تصبح مكتفية ذاتيا تقريبا من حيث الطاقة، وخاصة في الولايات المتحدة، حيث استهلكت شركات الورق الخمور السوداء التي تنتجها بالكامل تقريبا منذ تسعينيات القرن العشرين.
تعد صناعة اللب بالفعل منتجًا رئيسيًا للطاقة المتجددة الخالية من الكربون في الولايات المتحدة، حيث تولد حوالي 28.5 تيراواط في الساعة من الكهرباء سنويًا.
تطبيقات الوقود الحيوي من السائل الأسود
مع ظهور التقنيات الجديدة، تغيرت طريقة استخدام الخمور السوداء. لقد أدى تطور تكنولوجيا التغويز إلى جعل السائل الأسود مادة خام محتملة للوقود الحيوي. بعد التغويز، يمكن أن ينتج الغاز الاصطناعي الغني بالطاقة، والذي يمكن استخدامه في توربينات الغاز أو تحويله إلى مواد كيميائية ووقود.التحديات المزدوجة للبيئة والتنمية الاقتصادية
من تصريف السائل الأسود في الماضي إلى إعادة تدويره اليوم، أصبح التوازن بين حماية البيئة والفوائد الاقتصادية هو المفتاح. ومع ذلك، لا تزال هناك مصانع كرافت صغيرة تفشل في تحقيق الاستعادة الفعالة للسائل الأسود، وهو ما تسبب في التلوث في بعض البيئات، وهو ما يظهر أيضاً مدى الحاجة الملحة إلى التحديث الصناعي.
الحوافز الضريبية في الولايات المتحدة
في عام 2005، أقر الكونجرس الأمريكي حافزًا ضريبيًا لدعم استخدام الوقود البديل السائل، والذي تم توسيعه لاحقًا في عام 2007 ليشمل الوقود البديل السائل المشتق من الكتلة الحيوية. لقد ساهمت هذه السياسة بشكل كبير في تعزيز الاستخدام التجاري للمشروب الأسود، وكانت النتائج مثيرة للإعجاب بالنسبة للعديد من الشركات الكبرى.الآفاق المستقبلية للخمور السوداء
تستمر رحلة إعادة اختراع الخمور السوداء. من مصدر وقود بسيط إلى مادة حيوية محتملة متعددة الوظائف، ومع تعمق البحث العلمي، سيصبح تطبيق السائل الأسود أكثر شمولاً. ولا يعد هذا مجرد استجابة لطلب قطاع التصنيع على الطاقة المتجددة فحسب، بل هو أيضًا التزام بحماية البيئة.
مع تزايد الطلب العالمي على الطاقة المتجددة، هل يمكن أن يكون المشروب الأسود في قلب التحول المستقبلي للطاقة؟
