منذ زمن طويل والناس يلجأون  للتدفئة في الطقس البارد بالالتفاف حول النار أو المدفأة. وقد شهدت الآونة الأخيرة رواجا لفكرة حرق الخشب أو أنواع أخرى من الكتلة الحيوية بهدف التدفئة كبديل لاستخدام الوقود الأحفوري. ووفقاً لما نشر بمجلة ACS للكيمياء والهندسة المستدامة، فقد أشار  العلماء إلى خطوة نحو طريقة “أنظف” لتوليد الحرارة بالكتلة الحيوية. بدلاً من حرقها والذي يطلق ملوثات، استخدموا التحلل بواسطة الفطريات لإطلاق الحرارة.

من أبرز مزايا الكتلة الحيوية، والتي تتكون من المواد النباتية والمخلفات الحيوانية، أنه لا يوجد أي نقص بها، حيث يتم إنتاجها بشكل مستمر بكميات هائلة كمخلفات لصناعات الورق والصناعات الزراعية. لكن عملية الحرق تؤدي لانبعاث الجسيمات الدقيقة والمركبات العضوية المتطايرة (VOCs)، التي ترتبط بالمشاكل الصحية والبيئية. ولذلك كان العلماء يحاولون التوصل لسبل استخدام الكتلة الحيوية مع الحد الأدنى من الانبعاثات. وإحدى هذه السبل تشمل إضافة الكائنات الحية الدقيقة التي يمكنها أن تحلل المواد. في هذه العملية، يتم إطلاق الحرارة دون إنتاج الجسيمات الدقيقة أو المركبات العضوية المتطايرة. وحتى الآن، فإنّ معظم الدراسات عن هذه الطريقة تتم في ظروف درجة حرارة الغرفة. ولكن للاستخدام المستدام، وسوف تحتاج هذه التفاعلات أن تجري في درجات حرارة أعلى من الظروف المحيطة نظراً لإنتاج الحرارة. ويرغب Leire Caizán Juanarena وزملاؤه في دراسة العملية عند درجات حرارة أعلى لمعرفة مدى الحرارة التي يمكن إنتاجها في هذه الظروف.

قام الباحثون بتحضين نوعين من الفطريات التي تتحمل المناخ الحار- Phanerochaete chrysosporium محلل اللجنين و Chaetomium thermophilum محلل السليولوز- مع كتل من خشب البتولا، إما عقيمة أو مع الكائنات الحية التي تتواجد معها بشكل طبيعي. أنتج C. thermophilum معظم الحرارة (0.63 واط لكل كيلوجرام) عندما حلل الخشب في وجود الكائنات الميكروبية المعتادة. ويقول الباحثون إنه لتوليد حرارة كافية لمنزل متوسط في هولندا، على سبيل المثال، يجب تحديد الظروف المثلى للمغذيات والرطوبة ودرجة الحرارة وغيرها من المعلمات، لزيادة إنتاج الطاقة إلى 6 واط/ كجم.

المصادر:

Juanarena, LC., & et al. Wood Degradation by Thermotolerant and Thermophilic Fungi for Sustainable Heat Production. ACS Sustainable Chem. Eng., 2016, 4 (12), pp 6355–6361. DOI: 10.1021/acssuschemeng.6b00914

Biomass heating could get a ‘green’ boost with the help of fungi. American Chemical Society. Retrieved January 6, 2017, from https://www.acs.org/content/acs/en/pressroom/presspacs/2016/acs-presspac-october-19-2016/biomass-heating-could-get-a-green-boost-with-the-help-of-fungi.html

شارك هذه المادة!