إنجاز علمي يحوّل بقايا الذرة إلى وقود حيوي منخفض التكلفة

مع كل موسم حصاد في الولايات المتحدة، تُترك كميات ضخمة من سيقان وقشور وأوراق الذرة المعروفة باسم بقايا الذرة  في الحقول دون استغلال فعلي، هذه المخلفات الزراعية، رغم وفرتها، غالبًا ما تُهمل أو تُعاد فقط إلى التربة، في حين لطالما رآها العلماء فرصة واعدة لإنتاج طاقة متجددة.

إنجاز علمي يحوّل بقايا الذرة إلى وقود حيوي منخفض التكلفة

وذلك وفقًا لذا صن، لكن تحويل هذه المخلفات إلى وقود حيوي ظل تحديًا تقنيًا وماليًا صعبًا، بسبب التركيب المعقد لجدران الخلايا النباتية الغنية بالسليلوز واللجنين. إلا أن فريقًا من الباحثين في جامعة ولاية واشنطن قد يكون توصل إلى حل فعّال لهذه المعضلة.

طريقة مبتكرة لتحويل المخلفات إلى سكر قابل للتخمير

قاد البروفيسور بين يانغ  من قسم هندسة النظم البيولوجية في الجامعة فريقًا علميًا طور طريقة جديدة لمعالجة قش الذرة باستخدام مزيج من هيدروكسيد البوتاسيوم وكبريتيت الأمونيوم، في درجات حرارة معتدلة. تعمل هذه المعالجة على تليين الأنسجة النباتية، مما يسهل على الإنزيمات تكسيرها إلى سكريات.

اللافت في هذه التقنية أنها لا تحتاج إلى خطوات الاسترجاع الكيميائي المكلفة التي تتطلبها الطرق التقليدية، مما يجعلها أكثر بساطة وكفاءة وقابلة للتطبيق على نطاق واسع. وأوضح يانغ أن “السكر منخفض التكلفة هو مفتاح نجاح التقنيات التي تحول الكتلة الحيوية إلى وقود ومنتجات حيوية مفيدة.

أظهرت الحسابات الأولية أن السكر الناتج من هذه العملية يمكن تسويقه بسعر يبلغ 28 سنتًا للرطل، مما يجعله منافسًا للأسعار العالمية للسكر المستورد،  وتنتج هذه التقنية أيضًا سمادًا يعيد تغذية التربة، ما يعزز من جدواها البيئية والاقتصادية، ويؤكد يانغ: “نحوّل النفايات إلى قيمة، دون أي مخلفات ضارة.

أهمية الوقود الحيوي في مستقبل الطاقة

الوقود الحيوي، المستخلص من مواد نباتية لا تنافس الغذاء، يُعد بديلًا مستدامًا للوقود الأحفوري، لأنه يعيد تدوير الكربون الموجود بالفعل في الطبيعة بدلًا من إطلاق كربون مخزن منذ ملايين السنين، ورغم أن الإيثانول السليلوزي طُرح منذ فترة كبديل نظيف للبنزين، فإن التكلفة العالية كانت دائمًا عائقًا أمام انتشاره.

لكن التقنيات الجديدة مثل تلك التي طوّرها فريق جامعة ولاية واشنطن يمكن أن تخفض هذه التكاليف، وتسهم في إدماج الوقود الحيوي في قطاعي النقل والصناعة.