تنتج الأنشطة الزراعية والغذائية كميات من المخلفات العضوية التي يمكن أن تمثل موردًا للطاقة إذا جرى التعامل معها باستخدام تقنيات مناسبة. ومن أبرز هذه التقنيات التغويز، وهي عملية حرارية تُحوَّل فيها المواد العضوية، مثل بقايا المحاصيل والقش وقشور بعض المحاصيل الزراعية، إلى غاز قابل للاستخدام من خلال تفاعلها عند درجات حرارة مرتفعة وبكمية محدودة من الأكسجين أو باستخدام البخار.
يتكون الغاز الناتج، المعروف باسم الغاز التخليقي، عادةً من الهيدروجين وأول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون وكميات متفاوتة من الميثان والغازات الأخرى. ويمكن زيادة نسبة الهيدروجين من خلال تفاعلات إضافية، مثل تفاعل تحويل غاز أول أكسيد الكربون مع بخار الماء:
تعتمد كفاءة العملية وتركيب الغاز على نوع الكتلة الحيوية ومحتواها من الرطوبة وحجم الجسيمات ودرجة حرارة التغويز ونوع العامل المستخدم في التفاعل. كما أن الغاز الناتج قد يحتوي على القطران والجسيمات والشوائب، ولذلك يحتاج إلى عمليات تنظيف ومعالجة قبل استخدامه في المعدات الصناعية أو فصل الهيدروجين منه.
يمكن أن يسهم التغويز في الاستفادة من المخلفات وتقليل الاعتماد على بعض أنواع الوقود التقليدي، إلا أن جدواه البيئية والاقتصادية ترتبط بطريقة جمع المواد الخام ونقلها وتجفيفها، وبمصدر الطاقة المستخدمة في التشغيل ومعالجة المخلفات. كما يجب مراعاة أن إنتاج الهيدروجين بهذه الطريقة لا يكون خاليًا من الانبعاثات تلقائيًا.
يمكن تطوير مشروع بحثي بسيط حول تأثير نوع الكتلة الحيوية أو درجة حرارة التغويز في تركيب الغاز الناتج، بالاعتماد على بيانات منشورة ومقارنة النتائج من دون الحاجة بالضرورة إلى إنشاء وحدة تجريبية معقدة.
أهداف التنمية المستدامة المرتبطة بالموضوع:
الهدف 7: طاقة نظيفة وبأسعار معقولة.
الهدف 9: الصناعة والابتكار والهياكل الأساسية.
الهدف 12: الاستهلاك والإنتاج المسؤولان.
الهدف 13: العمل المناخي.