في القمامة. .. وقود المستقبل 

بقلم: د. زياد موسي عبد المعطي 

        قامت البكتيريا بدور رئيسي في الماضي وتقوم حالياً وسوف تلعب دوراً كبيراً في المستقبل في مجال الطاقة. فالبكتيريا لعبت دوراً أساسياً في تكوين الوقود الحفري في الماضي. وتلعب الآن أدواراً حيوية في إنتاج الوقود من المخلفات والنباتات حالياً. وسوف تنتج لنا في المستقبل وقوداً من مصادر شتي. وقد تساهم أنواع الوقود الجديدة التي يتم إنتاجها بواسطة البكتيريا في تغيير صورة الحياة على وجه الأرض. 

        البكتيريا هي كائنات حية صغيرة الحجم لا تري بالعين المجردة. ولكن نتمكن من رؤيتها باستعمال المجهر. وعندما تذكر كلمة البكتيريا يظن قطاع كبير من الناس أنها كائنات كلها ضارة بالإنسان. حيث إن هناك العديد من أنواع البكتيريا تسبب أمراضاً لإنسان والحيوان والنبات. ولكن هناك أيضاً العديد من أنواع البكتيريا مفيدة في مجالات عديدة.

البكتيريا تستطيع إنتاج أنواع مختلفة من الوقود بواسطة استخدام أنواع معينة من البكتيريا في أيام أو ساعات معدودة. أي أن البكتيريا تختصر الزمان وتستطيع أن تنتج مصادر للطاقة كانت تستغرق ملايين السنين في أيام أو ساعات معدودة. ونستطيع أن نكافح التلوث بالبكتيريا. حيث تستطيع البكتيريا أن تنتج الطاقة من المخلفات وملوثات البيئة.

يتم حالياً في الكثير من بلدان العالم إنتاج الغاز الطبيعي من القمامة. ومن المخلفات الزراعية أو من مياه المجاري.

وكذلك تلعب البكتيريا دوراً أساسياً في إنتاج الوقود الحيوي من نباتات المحاصيل التي تحتوي على السكريات والنشويات حيث إنه بفعل التخمر البكتيري يتم إنتاج البيوفيول أو البيوديزل "الإيثانول" من هذه النباتات. ومن أشهر هذه المحاصيل قصب السكر الذي ينتج منه كمية كبيرة من الإيثانول على مستوي العالم. والدولة الأولي في العالم في إنتاج الإيثانول بهذه الطريقة هي البرازيل. وتتجه بعض الدول لإنتاج البيوفيول باستخدام بعض المحاصيل المهمة التي تستخدم في تغذية الإنسان وعلف الحيوان مثل القمح والذرة وقصب السكر وغيرها من المحاصيل. مما يهدد الأمن الغذائي في العالم. ويؤدي إلي رفع أسعار هذه المحاصيل ويهدد بمجاعات للفقراء في العالم.

استطاع فريق بحثي بولاية كارولينا الشمالية في الولايات المتحدة اكتشافا نواع معينة من البكتيريا التي تقوم بتثبيت النيتروجين تستطيع أن تنتج غاز الهيدروجين وباستخدام هذه البكتيريا يمكن أن نحصل على غاز الهيدروجين الذي يتحد مع الأكسجين وينتج طاقة ماء. أي باستخدام هذه البكتيريا نستطيع أن نحصل على طاقة نظيفة ويكون العادم ماء.

واكتشف العلماء بجامعة كاليفورنيا في مدينة بيركلي بعض الخصائص المفيدة في سلالات معينة من البكتيريا التي تتواجد بصورة شائعة في البيئات المائية. حيث إنه عندما تهضم هذه البكتيريا المغذيات فإنها تؤدي إلى تفتيت جزيئات الغذاء إلى قطع تنبعث منها بروتونات والكترونات تولد طاقة كيميائية.

وتقوم خلايا الوقود الميكروبية بجمع هذه البروتونات والالكترونات وتحول طاقتها الكيميائية إلى طاقة كهربائية من خلال إعادة مزج هذه الحبيبات بالأوكسجين. مما يفرز مقادير من الماء والكهرباء. ويأمل هذا الفريق البحثي أن يتم في المستقبل تطبيق إنتاج الطاقة بهذه الطريقة لتشغيل الأجهزة المحمولة مثل التليفون المحمول. حيث إن على من يحمل هذا التليفون أن يشحن البطارية فقط ببعض السكر أو أي مصدر كربوني مناسب تغذي عليه البكتيريا الموجودة في البطارية. ويستمر الشحن لعدة أيام. وكذلك يمكن استخدام هذه البكتيريا في توليد الكهرباء في المناطق النائية حيث توضع البكتيريا في أحواض مائية بها مصدر كربوني مناسب لتوليد الكهرباء يكفي لمنزل.

ما تزال البكتيريا تملك الكثير والكثير من الخبايا والأسرار في مجال الطاقة. وسوف تبوح بهذه الأسرار بمرور الأيام وتعطينا المزيد والمزيد من وسائل الطاقة الجديدة والمتجددة. ويتم إجراء أبحاث توليد الطاقة بواسطة البكتيريا بهمة ونشاط. ويتسابق العلماء في هذه النوعية من الأبحاث لكي يتم إنتاج طاقة من البكتيريا بتكلفة اقتصادية مناسبة. ولكي يكون أسعارها أسعارا منافسة لأنواع الوقود الأخرى. وفي المستقبل القريب سوف نري هذه الأنواع من الطاقة.