تشكل انبعاثات الغازات الدفيئة والاعتماد المفرط على الوقود الأحفوري التقليدي إحدى أكبر الأزمات البيئية والاقتصادية التي تواجه العالم في العصر الحديث نظرًا لآثارها السلبية على التغير المناخي، وفي المقابل يزداد الطلب العالمي على الطاقة وسائل النقل بشكل غير مسبوق مما يضع ضغوطًا هائلة على قطاع التصنيع الكيميائي للبحث عن بدائل متجددة. تهدف هذه المقالة العلمية إلى تسليط الضوء على تقنيات التحويل الكيميائي والحيوي المتقدمة كحل هندسي مبتكر يجمع بين استغلال الكتلة الحيوية غير الغذائية وإنتاج وقود حيوي مقتدر يُستخدم مباشرة في تشغيل المحركات وتوليد الطاقة المستدامة. منذ بداية الثورة الصناعية أصبح الوقود الأحفوري المحرك الأساسي للاقتصاد العالمي، ومع ذلك فإن استهلاكه المستمر تحول إلى عبء بيئي نظراً لاختلال التوازن الكربوني في الغلاف الجوي. مع تزايد التوجه العالمي نحو الاقتصادات الدائرية والحياد الكربوني ظهرت الحاجة إلى تطوير جيل جديد من الوقود الحيوي لا ينافس الأمن الغذائي، حيث يمثل التفاعل الكيميائي والإنزيمي الذي يُحول المخلفات الزراعية والخشبية إلى مركبات هيدروكربونية الجسر الرابط بين قطاع إدارة الثروات النباتية وقطاع إنتاج الطاقة النظيفة. تعتمد عملية التصنيع الكيميائي للوقود الحيوي المتقدم على تقنيات المعالجة الكيميائية الحرارية والتحفيزية، وهي عمليات تفكيك وإعادة ترتيب للبنى السليولوزية واللغنينية في غياب أو وجود عوامل تحفيزية متخصصة. تبدأ العملية بفرز الكتلة الحيوية ومعالجتها أوليًا لكسر الروابط المعقدة، ثم تُدخل هذه المواد إلى مفاعلات كيميائية وتخضع لعمليات مثل التغويز والتغزيل أو التكسير التحفيزي عند درجات حرارة وضغوط محددة. تتحول المركبات العضوية بفعل التفاعلات الكيميائية إلى وقود حيوي سائل ذي قيمة حرارية عالية، بالإضافة إلى كميات من الغازات الصديقة للبيئة ومخلفات حيوية صلبة يُعاد استخدامها. ليست جميع المواد الخام العضوية متساوية من حيث إنتاجية الوقود المتقدم، حيث تُعد المواد السيليولوزية والزيوت غير المأكولة من أفضل المدخلات الكيميائية. يبرز استخدام مخلفات المحاصيل الزراعية وشجر الأخشاب وقشور الرز، إلى جانب الطحالب المائية، كأفضل المصادر التي تعطي عائدًا مرتفعًا من الوقود الحيوي السائل والمشابه في خصائصه للوقود التقليدي بنسب كفاءة عالية. في المقابل يُستبعد عادةً استخدام المحاصيل الغذائية مثل الذرة والسكر في الجيل المتقدم لمنع التأثير السلبي على أسعار الغذاء ولأن كفاءتها الكربونية الكلية أقل بالمقارنة مع المخلفات. يتميز الوقود الحيوي المتقدم الناتج من هذه العمليات الكيميائية بخصائص فيزيوكيميائية وقيمة حرارية تقارب البنزين والديزل الأحفوري، مما يجعله صالحًا للاستخدام المباشر في محركات الاحتراق الداخلي وتوربينات الطيران دون الحاجة إلى تعديلات جوهرية في المحركات. يمكن خلط هذا الوقود بالوقود الأحفوري بنسب مختلفة أو استخدامه بشكل خالص لتقليل الانبعاثات الناتجة عن قطاع النقل الثقيل والطيران. كما يتم استغلال المخرجات الثانوية للعملية الكيميائية لإنتاج منتجات كيميائية ذات قيمة مضافة، مما يحقق التكامل الصناعي للمحطة. يحقق هذا التوجه منافع بيئية واقتصادية متكاملة، فهو يسهم في خفض البصمة الكربونية بنسب تصل إلى ثمانين بالمئة مقارنة بالوقود التقليدي وتقليل التلوث الناجم عن حرق المخلفات الزراعية. كما أنه يقدم مصدر طاقة محليًا ومستدامًا يعزز الأمان الطاقي للدول، مما يدعم الاقتصاد الدائري ويخلق فرص عمل جديدة في مجالات التكنولوجيا الكيميائية والزراعة المستدامة. رغم الفرص الواعدة، تقف بعض التحديات أمام التوسع التجاري لهذه التقنية، مثل ارتفاع تكلفة المعالجة الكيميائية الأولية وصعوبة تجميع ونقل الكتلة الحيوية بأسعار منافسة. يبقى تطوير محفزات كيميائية أكثر كفاءة واستدامة وتحسين عمليات التصفية والنقاء هو النقطة الفاصلة لجعل التصنيع الكيميائي للوقود الحيوي المتقدم خيارًا تجارياً منافساً لوسائل الطاقة التقليدية خلال العقود القادمة. جامعة المستقبل – الجامعة الأهلية الأولى في العراق