ما هي الكتلة الحيوية؟
الكتلة الحيوية تمثل أحد أشكال الطاقة المتجددة، وتشمل كافة المواد العضوية المتواجدة على سطح الأرض، بالإضافة إلى المواد التي كانت حية في فترات سابقة.
مكونات الكتلة الحيوية
تتكون الكتلة الحيوية أساسًا من المواد العضوية النباتية، ولكنها تشمل أيضًا المواد العضوية الحيوانية. إذ تُعَتَبر الأجسام المتحللة للنباتات والحيوانات من العناصر الأساسية، بينما تُعتبر مخلفات الحيوانات موادًا ثانوية.
طرق إنتاج الكتلة الحيوية
- تُنتَج الكتلة الحيوية كوحدة طاقة مخزنة، حيث يتم تخزين هذه المواد بواسطة الطاقة الشمسية من خلال عملية تُعرف بالتمثيل الضوئي.
- تقوم النباتات بامتصاص الطاقة الشمسية وتحويلها إلى طاقة مخزنة في جسمها، كما تُطلق غازات مثل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون.
- أما بقايا المحاصيل، فيتم حرقها لتحويلها إلى طاقة تُعرف أيضاً بالكتلة الحيوية.
عوامل تؤثر على إنتاج الكتلة الحيوية
- رطوبة التربة: تعتبر رطوبة التربة من العوامل الأساسية التي تؤثر على جذور النباتات، فالكثير من الأنواع تكون أكثر حساسية لنقص الرطوبة خلال مراحل نموها.
- على سبيل المثال، يؤدي نقص الرطوبة في أشجار الزيتون إلى تقليل إنتاج الكتلة الحيوية.
- درجة حرارة التربة: تؤثر درجة حرارة التربة على نمو الجذور، وبالتالي على قدرة النباتات على امتصاص الماء والعناصر الغذائية. إذا كانت درجة الحرارة ملائمة، تتحسن قدرة النباتات على استقبال المغذيات والمياه، مما يساهم في زيادة إنتاج الكتلة الحيوية.
- حرارة الهواء: تلعب حرارة الهواء دورًا مهمًا في عملية التمثيل الضوئي، وهي من الوظائف الحيوية الرئيسية للنباتات. يختلف نوع النبات المزروع وفقًا لدرجة الحرارة، مما يؤثر بدوره على إنتاج الكتلة الحيوية.
- رطوبة الجو: يمكن أن تؤدي انخفاض رطوبة الجو إلى تسرّع عملية النتح، مما يقلل من مخزون الماء في النبات ويؤثر سلبًا على الكتلة الحيوية نظرًا لتأثيره على معدل النمو.
- فترات الإضاءة: تتحكم فترات الإضاءة في مدة تعرض النباتات للشمس، مما يؤثر بدوره على عميلة النمو والإنتاج.
- شدة الإضاءة: يعتبر الضوء عاملًا رئيسيًا جنبًا إلى جنب مع ثاني أكسيد الكربون في عملية التمثيل الضوئي. وعند تجاوز شدة الضوء الحد المثالي، يمكن أن تكون له آثار سلبية على الكتلة الحيوية، حيث يحتاج النبات إلى تلك الشدة المناسبة لتحقيق أعلى مستويات الإنتاج.
يمكن للقراء أيضًا التعرف على:
طرق تحسين إنتاج الكتلة الحيوية
- يمكن تعزيز إنتاج الكتلة الحيوية عبر استخدام تقنيات البيولوجيا الجزيئية لتعديل الجينات المسؤولة عن نمو النباتات، مما يسهم في زيادة معدل نموها بشكل أسرع، وتفادي الدخول في فترات سكون.
- تساعد التكنولوجيا على تقليل آثار الاحتباس الحراري وتعزيز أمن الطاقة.
- تلعب الطحالب دورًا محوريًا في إنتاج الكتلة الحيوية، كونها مصادر فعّالة لتحويل الكتلة الحيوية إلى طاقة، إذ تتنافس مع الكائنات الحية الأخرى على الموارد مثل الماء والضوء.
- رغم تكلفة إنتاج الطحالب المرتفعة، يسعى العلماء لتطوير أنظمة مفتوحة لتنميتها، مما يمكنهم من زيادة الإنتاج بتكاليف منخفضة عبر استخدام المنشطات المغذية.
- يمكن استغلال بعض أنواع النباتات العشبية المعمرة التي تنمو بشكل طبيعي دون تدخل بشري، بالإضافة إلى النباتات التي لا تحتاج إلى إعادة زراعتها.
- ينبغي أيضًا استغلال النباتات القادرة على العيش في بيئات قاسية، مثل أشجار الحور التي تتحمل الظروف السامة وتستطيع التخلص من الملوثات.
- يمكن للعلماء إنتاج أصناف من النباتات تتحمل الجفاف وترتفع قدرتها على التعامل مع الملوحة.
