الأهداف الإنمائية للألفية: منظور عالمي

الطاقة الأحيائية وأهداف التنمية المستدامة: منظور عالمي

وتشكل الطاقة الأحيائية، التي تولدت من مواد عضوية مثل المخلفات الزراعية، والنفايات الحرجية، ومحاصيل الطاقة المخصصة، والنفايات الصلبة البلدية، حجر الزاوية في التحول العالمي إلى الطاقة المتجددة، حيث تكثف الدول جهودها الرامية إلى إزالة الكربون من اقتصاداتها وبناء نظم الطاقة المرنة، وتوفر الطاقة الأحيائية مصدرا متعدد الأطراف ومرسلا للطاقة، والحرارة، وقود النقل، وتمتد دورها إلى أبعد من توليد الكهرباء؛ وتسهم الإدارة الأحيائية في تحسين سبل كسب الرزق في المناطق الريفية.

أهمية الطاقة الأحيائية في تحقيق الأهداف الإنمائية للألفية

وتمثل مجموعة الـ 17 من الأهداف الإنمائية للألفية التي اعتمدتها الأمم المتحدة في عام 2015 مخططاً جماعياً لمستقبل مستدام، وتتداخل الطاقة الأحيائية مع العديد من هذه الأهداف، ولا سيما أهداف التنمية المستدامة 7 (الطاقة الصالحة للشرب والطاقة النظيفة)، و13 (العمل المناخي)، و12 (الاستهلاك والإنتاج المتسمين بالمسؤولية)، وG 1 (لا الفقر)، وواضعي السياسات العامة 2 (الحركة المختلطة).

SDG 7: Affordable and Clean Energy

ولا يزال الوصول إلى خدمات الطاقة الحديثة يشكل تحديا بالغ الأهمية بالنسبة لحوالي 770 مليون شخص في جميع أنحاء العالم، وفي أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى وجنوب آسيا، ويمكن للطاقة الأحيائية أن توفر حلولا لا مركزية للطاقة - مثل حفر الغاز الحيوي، ومواقد الطهي المحسنة، ومحطات الطاقة الحيوية الصغيرة - التي تجلب الكهرباء ووقود الطهي النظيفة إلى المجتمعات المحلية الخارجة من الشبكة، وخلافا لما يحدث بين الطاقة الشمسية والريحية، توفر الطاقة الحيوية الطاقة الريفية طاقة أساسية تبلغ حاليا 5 في المائة.

SDG 13: Climate Action

وتؤدي الطاقة الأحيائية دوراً مزدوجاً في التخفيف من حدة المناخ، أولاً، تزيل الوقود الأحفوري في توليد الطاقة والتدفئة والنقل، مما يقلل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بصورة مباشرة، وثانياً، عندما تقترن هذه الانبعاثات باحتجاز الكربون وتخزينه، يمكن أن تحقق الانبعاثات السلبية - إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي، ويُعتبر الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ بمثابة تكنولوجيا رئيسية للحد من الفوائد الناجمة عن استخدام الطاقة في العالم إلى 1.5 درجة مئوية.

SDG 12: Responsible Consumption and Production

ويحول الطاقة الأحيائية مسارات النفايات - المخلفات الزراعية، والمنتجات الثانوية لتجهيز الأغذية، ورطوبة الحيوانات، والنفايات العضوية البلدية - إلى طاقة قيمة، مما يقلل حجم النفايات المرسلة إلى مدافن القمامة، ويخفض انبعاثات الميثان من التحلل، ويغلق حلقات المغذيات عندما تستخدم الهضمات كسماد، وتظهر بلدان مثل السويد وألمانيا أن هناك نماذج رائدة في نظم إعادة تدوير النفايات من أجل الطاقة.

SDG 1 and SDG 2: Poverty Reduction and Food Security

وتخلق سلاسل القيمة للطاقة الأحيائية فرص العمل في إنتاج المواد الوسيطة وتجهيزها وتوزيعها، وفي المناطق النامية، يمكن للمزارعين من أصحاب الحيازات الصغيرة تنويع الدخل عن طريق بيع مخلفات المحاصيل أو زراعة محاصيل الطاقة المخصصة في الأراضي المهمشة، وعندما تكون مشاريع الطاقة الأحيائية مصممة على نحو شامل، يمكن أن تبعد المجتمعات الريفية عن الفقر، وفي الوقت نفسه، فإن التخطيط الدقيق لاستخدام الأراضي أمر أساسي لتجنب المنافسة مع إنتاج الأغذية.

How Bioenergy Supports Sustainable Development

وتتجلى المساهمات العملية للطاقة الأحيائية في التنمية المستدامة في أبعاد متعددة: البيئة، والاجتماعية، والاقتصادية، وهي الطريق الرئيسية التي تحقق من خلالها الطاقة الأحيائية فوائد قابلة للقياس.

المصدر

فالطاقة الأحيائية قابلة للتجديد في جوهرها لأن الكربون الذي يُطلق أثناء الاحتراق يُعاد استيعابه من قبل النباتات أثناء النمو، مما يخلق دورة كربون مغلقة - شريطة أن تُعاد تغذية المواد الوسيطة على نحو مستدام، وتُظهر تحليلات دورة الحياة أن نظم الطاقة الأحيائية المجهزة جيداً يمكن أن تقلل من انبعاثات غازات الدفيئة بنسبة تتراوح بين 50 في المائة و90 في المائة مقارنة بالوقود الأحفوري.

الفرص الاقتصادية والتنمية الريفية

ويدعم قطاع الطاقة الأحيائية ملايين الوظائف على الصعيد العالمي، من الزراعة واللوجستيات إلى العمليات الهندسية وعمليات النباتية، ووفقا للوكالة الدولية للطاقة المتجددة، يعمل قطاع الطاقة الأحيائية أكثر من 3 ملايين شخص في جميع أنحاء العالم في عام 2022، مع تركيزات كبيرة في البرازيل والولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي والصين، وتستفيد المجتمعات الريفية بشكل غير متناسب من أن المواد الوسيطة كثيرا ما تنمو أو تجمع في المناطق الزراعية والغابات.

إدارة النفايات والفوائد البيئية المشتركة

وتولد النفايات العضوية - إذا تركت غير معالجة - ميثان، وغازاً زراعياً قوياً يبلغ 28 مرة من إمكانات الاحترار العالمي لثاني أكسيد الكربون خلال فترة 100 سنة، وتلتقط مرافق الطاقة الأحيائية هذا الميثان وتحوّله إلى طاقة مفيدة، وتخفض في الوقت نفسه الانبعاثات وتوفر مسار التخلص من النفايات، بالإضافة إلى أن الهضم الذي ينتج عن الهضم الحراري هو بديل خصري يمكن أن يحل محل الطبقتين.

أمن الطاقة والقدرة على التكيف

فالاعتماد على الوقود الأحفوري المستورد يعرض البلدان لتقلب الأسعار، وتعطل العرض، والمخاطر الجيوسياسية، ويعزز الطاقة الأحيائية أمن الطاقة بتنويع مزيج الطاقة واستخدام الموارد المتاحة محليا، وعلى سبيل المثال، فإن خطة الاتحاد الأوروبي الخاصة بمنطقة الطاقة المتجددة تدعو صراحة إلى توسيع إنتاج الميثان الحيوي للحد من الاعتماد على الغاز الطبيعي الروسي، وبالمثل، يهدف برنامج الطاقة الأحيائية الوطني الهندي إلى نشر محطات توليد الطاقة الحيوية والوصول إلى الطاقة الأحيائية لتعزيز قدرة الواردات الريفية.

التحديات والفرص

وعلى الرغم من وعدها، تواجه الطاقة الأحيائية عقبات كبيرة يجب معالجتها من خلال السياسات والتكنولوجيا والحوكمة، فهم هذه التحديات أمر أساسي لتحقيق إمكاناتها الكاملة مع تجنب النتائج غير المقصودة.

النزاعات المتعلقة باستخدام الأراضي وشواغل الأمن الغذائي

ويتعلق أكثر الانتقادات استمراراً في مجال الطاقة الأحيائية بالتنافس على الأراضي بين محاصيل الطاقة وإنتاج الأغذية، وقد ربطت مزارع الزراعة الأحادية الكبيرة للجيل الأول من الوقود الأحيائي (مثلاً، إيثانول، والديزل الأحيائي النخيل) بازالة الغابات وفقدان التنوع البيولوجي وارتفاع أسعار الأغذية، وهذه المخاطر حقيقية ويجب إدارتها من خلال معايير الاستدامة الصارمة، والحل يكمن في إعطاء الأولوية للمنازعات في المواد الخام التي لا تتنافس على توليد الأراضي الزراعية:

القيود التكنولوجية والحواجز في التكاليف

فالتكنولوجيات المتقدمة للطاقة الأحيائية - مثل الإيثانول الخلوي، وتغويز الكتلة الأحيائية مع توليف فيشر - تروبش، والتفاعل الحراري الهيدرولي - لم تنضج بعد على نطاق تجاري، ولا تزال تكاليف رأس المال مرتفعة، كما أن سلاسل الإمداد للمواد الوسيطة غير التقليدية غير متطورة، ويلزم الاستثمار في البحث والتطوير لتحسين كفاءة استخدام الكربون، وتخفيض تكاليف العمليات، وإظهار القدرة على البقاء تجاريا.

أطر الحوكمة والتنظيم

ويتطلب الأمر إدارة فعالة لضمان أن تحقق الطاقة الأحيائية وعودها المتعلقة بالاستدامة، ويشمل ذلك خططاً قوية لإصدار الشهادات فيما يتعلق بمصادر المواد الوسيطة، ومنهجيات تقييم دورة الحياة الشفافة، وسياسات تنسق تنمية الطاقة الأحيائية مع الخطط الوطنية المتعلقة بالمناخ واستخدام الأراضي، ويوفر التوجيه المتعلق بالطاقة المتجددة التابع للاتحاد الأوروبي نموذجاً لمعاييره المتعلقة باستدامة الكتلة الأحيائية، بما في ذلك متطلبات تحقيق وفورات في غازات الدفيئة، ورصد تغير استخدام الأراضي، ووضع أطر مماثلة لحماية التنوع البيولوجي.

القبول الاجتماعي والمشاركة المجتمعية

ويمكن للمعارضة المحلية أن تؤخر أو تحجب مشاريع الطاقة الأحيائية، ولا سيما عندما تتصور المجتمعات المحلية آثارا سلبية على نوعية الهواء أو الموارد المائية أو المواد الاصطناعية، كما أن مشاركة أصحاب المصلحة في مرحلة مبكرة وشاملة - التي تشمل السكان والمزارعين والمجموعات البيئية والحكومات المحلية - أمر حاسم لبناء الثقة وتأمين الترخيص الاجتماعي بالعمل، كما أن المشاريع التي تظهر فوائد محلية واضحة، مثل خلق فرص العمل، وخدمات إدارة النفايات، والطاقة المعقولة التكلفة، هي أمور أكثر عرضة للحصول على الدعم المجتمعي.

Innovations in Bioenergy Technology

ويوسع الابتكار التكنولوجي نطاق حدود الطاقة الأحيائية، مما يجعلها أكثر كفاءة واستدامة وتنافسية من حيث التكلفة، وهناك اتجاهات ناشئة عديدة تستحق الاهتمام.

الوقود الأحيائي المتقدم والكيميائيات الحيوية

والجيل الثاني من الوقود الأحيائي المستخرج من المواد الوسيطة للأليونوسيلو - مثل مطحن الذرة، والقش الحفيف، ومخلفات الحراجة - يتجنب التنافس على الوقود الثرثاري الغذائي - وقد طورت شركات مثل كليبرت ودوبونت محطات إنتاجية خلوية تجارية تستخدم فيها مواد انزيمية مائية وخمرات، وفي الوقت نفسه، تنتج كميات كبيرة من المواد الكيميائية

النبذة الجوية والنهوض بالغاز الحيوي

وقد نضجت تكنولوجيا الهضم الجوي بدرجة كبيرة، حيث عملت ملايين من الهضمات الغازية الأحيائية الصغيرة الحجم في آسيا وأفريقيا وآلاف النباتات الزراعية والصناعية الأكبر حجما في أوروبا وأمريكا الشمالية، كما أن تحسين الغاز الحيوي في الميثان الأحيائي - عن طريق إزالة ثاني أكسيد الكربون، والكبريتيد الهيدروجيني، وغير ذلك من أوجه القصور - يتيح الحقن في شبكات الغاز الطبيعي أو استخدامه كوقود نقل.

النفايات إلى الطاقة والنظم العلمانية

وتستخدم النباتات الحديثة من النفايات إلى الطاقة تكنولوجيات متقدمة للاحتراق مع ضوابط صارمة للانبعاثات لتحويل النفايات الصلبة البلدية إلى كهرباء وحرارة، ويقابل استرداد الطاقة استخدام الوقود الأحفوري مع الحد من أحجام مدافن القمامة، وفي السويد، تولد إمدادات من النفايات إلى الطاقة تزيد على 8 في المائة من التدفئة في المناطق وتعالج أكثر من مليوني طن من النفايات سنويا - بما في ذلك الواردات من بلدان أوروبية أخرى.

Carbon Capture and Negative Emissions

فالطاقة الأحيائية التي تستخدم في احتجاز الكربون وتخزينه هي إحدى التكنولوجيات القليلة القادرة على إيصال الانبعاثات السلبية، وتظهر المرافق في محطة توليد الطاقة في المملكة المتحدة ومشروع إيلينوي للاحتجاز وتخزين الكربون الصناعيين أن هذه المركبات تُثبت على نطاق واسع، وتُدرج سلسلة النماذج الأخرى التابعة للفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ بشكل متسق بين البلدان النامية في سيناريوات تحد من الاحترار بـ 1.5 درجة مئوية، وتشير تقديرات إلى أن ما يصل إلى 10 جيغا طن من ثاني أكسيد الكربون سنوياً.

المنظورات العالمية والتوقعات المستقبلية

وتعتمد البلدان في جميع أنحاء العالم استراتيجيات للطاقة الأحيائية تتناسب مع ما لديها من موارد فريدة، وهياكل أساسية، وأولويات في مجال السياسات، وتُقدم دراسة الأمثلة الرائدة معلومات عن ما يُنجز وما تبقى من تحديات.

البرازيل: شوغاركان إيثانول وكهرباء بيولوجي

البرازيل بنى أكثر اقتصاد طاقة حيوية تطور في العالم، مرتكزة على قصب السكر، تنتج أكثر من 30 مليار لتر من الإيثانول سنوياً، تغذي ملايين من مركبات الوقود المتناثر، وتزيل حوالي 40% من الطلب المحلي على البنزين، وثاني أكياس من السائل، وبقايا الألياف بعد استخراج العصير، تولد الكهرباء من خلال الجيل المشترك، وتزود الطاقة الناجحة لطوابع البحوث الزراعية وتصدر فائضاًاًاً في مجال السياسات.

السويد: التدفئة المحلية والكتلة الأحيائية

لقد قامت السويد بخفض انبعاثاتها من قطاع التدفئة عن طريق اعتمادها على نطاق واسع لتدفئة مناطق الكتلة الحيوية، وتستخدم البلد بقايا الغابات، وخشب النفايات، والنفايات الصلبة البلدية لتوفير الحرارة لأكثر من 50 في المائة من الأسر المعيشية، وتتحقق محطات الطاقة والطاقة المتجمعة من كفاءة عالية، وتؤمن معايير الانبعاثات الصارمة حماية جودة الهواء، حيث أن ضريبة الكربون السويدية - وهي أعلى نسبة في العالم - قد خلقت حوافز اقتصادية قوية للتبديل من الأحفوريات.

الهند: الغاز الحيوي للطبخ النقي والطاقة

برنامج الهند الوطني للغازات الأحيائية قد ركب أكثر من 5 ملايين من محطات الغاز الحيوي ذات الحجم الأسري، ووفر وقود الطهي النظيف للأسر المعيشية الريفية، وقلّص الاعتماد على الحطب والكيروسين، والبلد الآن يوسع نطاق مشاريع الغاز الحيوي الكبيرة لتوليد الطاقة الكهربائية الموصل بالشبكة وإنتاج الميثان الحيوي، وتهدف مبادرات السياسة العامة مثل خطة البدائل المستدامة نحو النقل الميسّر التكلفة إلى إنشاء 000 5 من مصانع التوعية الحيوية

الولايات المتحدة: معيار الوقود المتجددة والوقود الأحيائي المتقدم

(أ) مراكز سياسات الطاقة الحيوية في الولايات المتحدة على مستوى الوقود المتجددة، التي تُلزم بدمج الوقود المتجدد في وقود النقل، وقد دفعت إدارة تكنولوجيا المعلومات إلى الاستثمار الكبير في إنتاج الذرة والوقود الأحيائي، وحالياً، ما زال الوقود الخلوي والديزل المتجدد، وقد أدخل قانون تخفيض التضخم لعام 2022 ائتمانات ضريبية جديدة من أجل الوقود المستدام للطيران، ونظافة الهيدروجين من الكتلة الحيوية، واستيلاء الكربون.

أمثلة أفريقية: اللامركزية في استخدام الطاقة الأحيائية لأغراض التنمية

وفي أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، تعالج نظم الطاقة الأحيائية الصغيرة فقر الطاقة ودعم سبل العيش في المناطق الريفية، وتعمل البرامج في بلدان مثل كينيا وإثيوبيا وغانا على تعزيز حفر الغازات الأحيائية لأغراض الطهي والإضاءة، والحد من إزالة الغابات من جمع الحطب وتحسين نوعية الهواء داخل المباني، وفي جنوب أفريقيا، تستخدم محطات توليد الطاقة الكتل الإحيائية أنواع النباتات الغازية كمواد وسيطة - مكافحة الضرر الإيكولوجي مع توليد الكهرباء.

توصيات السياسات العامة بشأن تحسين الطاقة الأحيائية المستدامة

ولفتح كامل إمكانات الطاقة الأحيائية مع التقليل إلى أدنى حد من المخاطر، ينبغي للحكومات والمنظمات الدولية أن تعطي الأولوية للإجراءات التالية:

• Develop integrated bioenergy roadmaps] that align bioenergy targets with land-use planning, climate commitments, and sustainable development priorities.
• Enforce sustainability certification] for biomass feedstocks, covering greenhouse gas emissions, land-use change, biodiversity, and social criteria such as land tenure and labor rights.
• Provide predictable and stable policy support] through feed-in tariffs, renewableحافظة معايير, carbon pricing, and tax incentives that create bankable investment conditions.
• Invest in research and development] for advanced conversion technologies, feedstock improvement, and integrated bio-refinery models that maximize value from each ton of biomass.
• تعزيز التعاون الدولي ] من خلال تقاسم المعارف ونقل التكنولوجيا والمعايير المنسقة للتجارة المستدامة للطاقة الأحيائية.
• Foster community engagement and benefit sharing] to ensure that local populations participate in and benefit from bioenergy projects, strengthening social acceptance.
• Monitor and evaluate impacts] using robust indicators that track contributions to SDGs, environmental outcomes, and economic development, enabling adaptive management.

خاتمة

إن الطاقة الأحيائية تشغل موقعاً مركزياً في التحول العالمي إلى نظام للطاقة المستدامة، إذ أن قدرتها على توفير الطاقة المتجددة القابلة للإرسال، وإزالة الكربون من الحرارة والنقل، وإدارة النفايات، ودعم التنمية الريفية، يمكن أن تكون أداة قيمة فريدة لتحقيق أهداف التنمية المستدامة، ولكن الطاقة الأحيائية ليست رصاصة فضية: فنجاحها يتوقف على إدارة الاستدامة الصارمة، والابتكار التكنولوجي، والسياسات الشاملة التي توازن المطالب المتنافسة على الأرض والغذاء والفرصة في مجال الطاقة، في السويد.