"الفحم الفوري"... بديل طاقوي

أعلنت مجموعة من العلماء أخيراً عن ابتكار جديد تم تصنيعه من مواد عضوية، يمكن استخدامه كبديل متجدد للفحم الحجري. 

هذا الوقود الحيوي الذي أطلق عليه اسم "الفحم الفوري" (instant coal)، يمنح كفاءة طاقة عالية مقارنة بالفحم الطبيعي، غير أنه يختلف عن الفحم الحجري من حيث سهولة الحصول عليه بدون الحفر العميق، كما أنه يعتبر صديقاً للبيئة ولا ينتج شوائب عديدة عند إحراقه.

كما تتميز المادة المبتكرة بسرعة تصنيعها، مقارنة بالزمن الذي يحتاجه الفحم الحجري ليتشكل تحت الأرض. ويتم مزجه من النفايات الزراعية بما في ذلك الخشب والنباتات.

ووفقاً للفريق المطور من معهد بحوث الموارد الطبيعية (NRRI)، بجامعة مينيسوتا، فإن نجاحهم في تطوير "الفحم الفوري" دليل على اقترابهم من مصدر لامتناه للطاقة المتجددة.

ويقول تيم هاجن، أحد أعضاء NRRI: "إذا فكرت يوماً بكيفية إنتاج الطبيعة للفحم الأحفوري، فإن ذلك يعتمد على عوامل الوقت والضغط والحرارة. فنحن نقوم بالعمليات نفسها، ولكن بدلاً من استغراقها ملايين السنين، فإننا نقوم بذلك في غضون ساعات قليلة، ولأن المعادن لا تدخل في هذا المزيج، فلا توجد لدينا تلك الملوثات المحتملة".

وتُعرف وحدة BTU كوحدة حرارية بريطانية، تؤشر إلى الطاقة المخزنة. وينتج الفحم الحجري حوالي 25000 BTU لكل كيلوغرام، غير أن "الفحم الفوري" الجديد تصل طاقته إلى حوالي 16000 - 19000 BTU للكيلوغرام. كما تتوفر عينات أخرى يمكن أن تصل إلى مستويات أعلى.

باستخدام عملية تشبه تحميص البن، يتم إنتاج قوالب الفحم الفوري المبتكرة، حيث يتم تجفيف الكتلة الحيوية الخام، وتسخينها لغاية 249 درجة مئوية في جو يفتقر إلى الأكسجين قبل ضغطها في قوالب. فمن الناحية التقنية تعرف هذه العملية باسم التحميص roasting.

وفي الوقت نفسه، يتم وضع الخليط الطاقوي في نظام بديل أقرب إلى نظام الطبخ في قدر الضغط. وتعرف العملية باسم "الكربنة الحرارية المائية"، حيث تزيل هذه المرحلة الماء المتبقي في الخليط للوصول إلى تجفيف المادة. وبالقيام بهاتين التقنيتين، ينتج مختبر الطاقة المتجددة ما بين أربعة إلى ستة أطنان من الفحم الفوري يومياً.

ولا يزال الوقت مبكراً أمام إنتاج الفحم الفوري بشكل تجاري واسع، غير أنه من المحتمل أن يستعمل لتقليل الانبعاثات من محطات توليد الطاقة الكهربائية التي تعمل بالفحم، أو المحركات الحرارية البخارية.