نهلة أحمد أبو العز
أولاً: مفهوم الوقود الحيوي وأنواعه والحاصلات الزراعية المستخدمة في إنتاجه
تعتبر الطاقة الحيوية واقعاً معيشاً منذ القِدم، ولو في أبسط أشكالها، وخصوصاً في المجتمعات الريفية التي تعتمد في الطهي؛ التسخين والإضاءة بحرق الحطب والمخلفات العضوية، حيث ما زالت الطاقة الحيوية التقليدية تقدّم نحو 95 بالمئة من احتياجات الطاقة في البلدان النامية؛ أي أنها تعتبر مصدر طاقة لنحو 2,4 مليار شخص، ومن ثم فإن فكرة الطاقة الحيوية ليست جديدة، ولو أن تطوير أشكالها واستخداماتها يعتبر أمراً لافتاً للانتباه في مجال الطاقة الأولية[1].
تعرّف الطاقة الحيوية بأنها الطاقة المتحصل عليها من تحويل الكتلة الحيوية المتمثّلة بإجمالي النباتات: الخشب والمحاصيل الزراعية، ويعود ظهور فكرة الاهتمام بالطاقة الحيوية كبديل للطاقة الأحفورية إلى السبعينيات من القرن العشرين، إبان ارتفاع أسعار البترول آنذاك، وذلك لاستعمالها على شكل وقود حيوي كبديل للوقود الأحفوري في مجال النقل، حيث أطلقت البرازيل البرنامج الوطني للإيثانول سنة 1979، وكذلك فعلت الولايات المتحدة الأمريكية بإطلاق برنامج لصناعة الإيثانول انطلاقاً من الذرة كمادة وسيطة في ذلك، وتبعتها في السياق نفسه عدة دول كالصين، وكينيا، وزيمبابوي، لكن محاولاتها باءت بالفشل[2].
1 – مفهوم الوقود الحيوي وأنواعه
الوقود الحيوي هو وقود نظيف يعتمد إنتاجه في الأساس على تحويل الكتلة الحيوية سواء أكانت ممثلة في صورة حبوب ومحاصيل زراعية مثل الذرة وقصب السكر أم في صورة زيوت مثل زيت فول الصويا وزيت النخيل وشحوم حيوانية إلى إيثانول أو ديزل. وينقسم الوقود الحيوي من ناحية شكله إلى ثلاثة أنواع[3]:
أ – الوقود الحيوي السائل: ويستعمل خصوصاً في عملية النقل، ويكون على شكل «إيثانول حيوي» يستخرج من المحاصيل المحتوية على سكريات أو نشويات كالذرة، والقمح وقصب السكر، أو يكون على شكل «زيت ديزل حيوي» يستخرج من المحاصيل الزيتية كفول الصويا وعباد الشمس.
ب – الوقود الحيوي الصلب: والذي يتحصل عليه بحرق الكتلة الحيوية في شكل خشب، ويستعمل في الطهي، والتسخين والإضاءة.
ج – الوقود الحيوي الغازي: وينتج من تحلّل المادة العضوية التي ينتج منها غاز الميثان الذي يمكن تجميعه والاستفادة منه كطاقة بديلة.
– الجيل الثاني من الوقود الحيوي السائل
دفعت عملية إنتاج الوقود الحيوي السائل من المواد الوسيطة الزراعية التي تعتبر مواد غذائية أساسية لدى الكثير من شعوب العالم، إلى ظهور جدل واسع يخصّ من جهة توجيه جزء كبير من المواد الوسيطية الزراعية إلى إنتاج الوقود الحيوي بدل استعمالها كغذاء للإنسان، ومن جهة أخرى يخصّ حجم الضرر الذي يلحقه الوقود الحيوي بالبيئة جرّاء الانبعاثات الناتجة منه خصوصاً أثناء عملية تصنيعه. ومن هذا المنطلق فقد أجري عديد من الدراسات والأبحاث تصب في سبيل إيجاد بدائل طاقوية أخرى أكثر إيجابية، حيث طور الوقود الحيوي السائل في شكله الأول والمصنوع من المحاصيل السكرية والنشوية (حالة الإيثانول) ومحاصيل البذور الزيتية (حالة زيت الديزل) إلى شكل آخر تستعمل فيه الكتلة الحيوية السيليلوزية الخشبية[4].
2 – أسباب التوجّه نحو استخدام الطاقة الحيوية
أ – ارتفاع أسعار الطاقة التقليدية
يمثّل البترول المصدر الرئيس للطاقة الأحفورية التقليدية بنسبة تقارب 35 بالمئة من مجموع الطاقة الأولية ككل، يليه الفحم بنسبة 25 بالمئة ثم الغاز الطبيعي بنسبة 21 بالمئة[5].
ونظراً إلى السباق المتواصل للحصول على الطاقة في إطار عملية النمو الاقتصادي خصوصاً مع بداية السبعينيات من القرن العشرين، فإن أسعار الطاقة شهدت ارتفاعات حادة نتجت منها أزمة سنة 1973 التي أدّت بواضعي السياسات وبصناع القرار إلى التفكير في ضرورة إيجاد مصادر أخرى للطاقة بديلة من النفط كونه المصدر الرئيسي لها، حيث كانت تلك بداية للتوجه نحو وضع مستقبلي مغاير يتراجع فيه الاعتماد على الطاقة الأحفورية التقليدية، لكن معاودة انخفاض أسعار النفط من جديد أدت إلى تراجع الاهتمام بإيجاد بدائل أخرى للطاقة الأحفورية حتى بداية الألفية الجديدة، إذ وصلت أسعار النفط إلى مستويات قياسية قاربت 150 دولاراً للبرميل[6]. حيث إنه كما يتضح من الشكل الرقم (1) فإن أسعار النفط تضاعفت سنة 2008 بـ 5 مرات مقارنة بقيمتها المسجلة سنة 2002، وذلك راجع إلى عدة أسباب منها: ازدياد الطلب على النفط كمصدر للطاقة مع تزايد معدلات النمو في العالم؛ والحروب والاضطرابات الجيوسياسية في البلدان المصدّرة للنفط كالعراق ونيجيريا؛ وتدهور قيمة الدولار الأمريكي.
الشكل الرقم (1)
ارتفاع أسعار النفط بالدولار وباليورو، 1980 – 2009
المصدر: Philip C. Abbott [et al.], «What’s Driving Food Prices in 2009?,» Farm Foundation, Issue Report (2009), p. 20.
ب – التغيرات المناخية
لم يقتصر الأمر على ضرورة إيجاد بديل للطاقة من النفط فقط بسبب ارتفاع أسعاره، حيث أن الانبعاثات المتزايدة والناتجة من أنواع الوقود الأحفوري (البنزين والديزل) تسبّبت في بروز ما يعرف بظاهرة «الاحتباس الحراري» أو «تغيّر المناخ» والتي أبرزت وضعاً مناخياً جديداً أثر سلبياً في البيئة عموماً وفي الزراعة خصوصاً.
نتيجة لذلك زادت الضرورة المُلحّة لإيجاد بديل للطاقة الأحفورية التقليدية بشكل يخدم عملية التنمية المستدامة التي تضمن عدم إلحاق الضرر بالبيئة، إذ ظهر مفهوم الطاقة الحيوية كمدعم رئيس للتنمية المستدامة ليطغى من جديد على الساحة العالمية بشكل يظهر أنه مستقبل الطاقة البديلة في الاقتصاد العالمي.
3 – الطاقة الحيوية: البديل والمستقبل
أ – الإنتاج العالمي من الوقود الحيوي
برز الوقود الحيوي لينافس في العقود الأخيرة وبشدة الوقود الأحفوري التقليدي المتمثّل بالبنزين والديزل، إذ يتركز الإنتاج العالمي منه بحسب تقديرات سنة 2011 في كل من الولايات المتحدة الأمريكية بـ45.3 بالمئة، والبرازيل بـ30.9 بالمئة والاتحاد الأوروبي بـ 13.4 بالمئة ثم تأتي الصين بنسبة ضعيفة تقدر بـ 3.1 بالمئة[7]، ويستحوذ الوقود الحيوي السائل على الاهتمام الأكبر في عملية الإنتاج من بين أنواع الوقود الحيوي، وخاصة أنه يحدّ من التكاليف الخاصة بعملية النقل التي تنتج من ارتفاع أسعار الوقود الأحفوري التقليدي (البنزين والديزل) الناتجة من ارتفاع أسعار النفط.
يتركز إنتاج الوقود الحيوي السائل على شكلين هما: الإيثانول الحيوي وزيت الديزل الحيوي، وقد حظي بالكثير من الاهتمام في السنوات الأخيرة لاستعماله في عملية النقل كما يوضحه الجدول الرقم (1)، وتتوقّع الوكالة الدولية للطاقة أن الوقود الحيوي مع مطلع سنة 2050 سيوفر نحو 27 بالمئة من الوقود المستعمل في عملية النقل، كما يتوقع تقرير الفاو ومنظمة التعاون الاقتصادي والتنمية (OECD) حدوث زيادة سريعة في الإنتاج العالمي للوقود الحيوي خلال السنوات المقبلة بحيث سيبلغ إنتاج الإيثانول 125 بليون لتر في عام 2017 أي ضعفي الإنتاج في العام 2007 في حين سيرتفع إنتاج البيوديزل بشكل أسرع ليبلغ 24 بليون لتر في عام 2017 مقارنة بـ 11 بليون لتر في عام 2007[8].
الجدول الرقم (1)
تطور إنتاج الوقود الحيوي 2000 – 2011
(بالألف برميل في اليوم)
| السنة | الوقود الحيوي |
الإيثانول | الديزل الحيوي |
| 2000 | 314.567 | 299.367 | 15.200 |
| 2001 | 342.865 | 323.256 | 19.906 |
| 2002 | 403.466 | 377.962 | 25.504 |
| 2003 | 499.408 | 465.311 | 34.097 |
| 2004 | 554.757 | 510.937 | 43.820 |
| 2005 | 656.274 | 585.028 | 71.246 |
| 2006 | 840.571 | 715.945 | 124.626 |
| 2007 | 1,103.307 | 924.478 | 178.830 |
| 2008 | 1,477.321 | 1,215.224 | 262.096 |
| 2009 | 1,635.413 | 1,326.341 | 309.072 |
| 2010 | 1,865.366 | 1,527.607 | 337.760 |
| 2011 | 1,897.202 | 1,493.493 | 403.739 |
المصدر: International Energy Statistics, Biofuels Statistics, <http://www.eia.gov>.
ويوضح الشكل الرقم (2) التزايد الملموس في إنتاج الوقود الحيوي (الإيثانول والديزل الحيوي) خلال الفترة 1980 – 2011:
الشكل الرقم (2)
إنتاج الوقود الحيوي، 1980 – 2011
المصدر: منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة، الوقود الحيوي والأمن الغذائي: تقرير مقدّم من فريق الخبراء الرفيع المستوى المعنيّ بالأمن الغذائي والتغذية (روما: فريق الخبراء الرفيع المستوى المعني بالأمن الغذائي والتغذية التابع للجنة الأمن الغذائي العالمي، 2013)، ص 35، <http://www.fao.org/fileadmin/user_upload/hlpe/hlpe_documents/hlpe_reports/hlpe-report-5-ar.pdf>.
ب – إنتاج القارة الأفريقية من الوقود الحيوي
يوضح الشكلان (3)، (4) الإنتاج الحالي والمتوقّع من الإيثانول الحيوي والديزل الحيوي خلال الفترة (2005 – 2021) في أفريقيا:
الشكل الرقم (3)
الإنتاج الحالي والمتوقّع للإيثانول الحيوي في القارة الأفريقية
المصدر: Demba Diop [et al.], Assessing the Impact of Biofuels Production on Developing Countries from the Point of View of Policy Coherence for Development: Final Report ([n. p.]: The European Union, and A project implemented by AETS, 2013), p. 24.
الشكل الرقم (4)
الإنتاج الحالي والمتوقع لزيت الديزل الحيوي في القارة الأفريقية
المصدر: المصدر نفسه، ص 25.
فلقد بلغ إنتاج أفريقيا من الإيثانول الحيوي في العام 2011 نحو 1.6 بليون لتر، أي ما يشكّل أقل من 1.6 بالمئة من الإنتاج العالمي للعام نفسه، ويتركّز إنتاجه في جنوب أفريقيا، وإثيوبيا، ونيجيريا. في حين بلغ الإنتاج الأفريقي من زيت الديزل الحيوي 3 بليون لتر خلال العام 2011 أي ما يشكل نحو 1.1 بالمئة من إجمالي الإنتاج العالمي للعام نفسه، ويتركز إنتاجه في جنوب أفريقيا، وموزبيق، وتنزانيا، وغانا[9].
ثانياً: الوقود الحيوي والأمن الغذائي: التأثيرات والآفاق
يعتبر الأمن الغذائي بمنزلة هدفٍ رئيس لجميع الدول والحكومات التي تسعى من خلال سياساتها الاقتصادية المتعددة إلى محاولة تحقيقه بما يضمن أمنها واستقرارها الاجتماعي والاقتصادي. ويرتبط الوقود الحيوي ارتباطاً وثيقاً بالقطاع الزراعي وخاصة الجيل الأول منه، حيث نجد أن القمح في الاتحاد الأوروبي يحتلّ المرتبة الأولى في المواد الزراعية الوسيطة المستعملة في إنتاج الإيثانول الحيوي بنسبة 70 بالمئة، يليه الشعير بنسبة 15 بالمئة فالذرة بنسبة 10 بالمئة وأخيراً الجاودار بنسبة 5 بالمئة، أما في ما يخص إنتاج زيت الديزل الحيوي فنجد أن بذور اللفت تحتلّ المرتبة الأولى في المواد الزراعية الوسيطة المستعملة في إنتاجه بنسبة 79 بالمئة، ثم فول الصويا بنسبة 18 بالمئة فعباد الشمس بنسبة 3 بالمئة[10].
أما في الولايات المتحدة الأمريكية فنجد أن الإيثانول الحيوي ينتج بنسبة 97 بالمئة من الذرة والباقي من مواد زراعية وسيطة أخرى، في حين أن زيت الديزل الحيوي ينتج من فول الصويا بنسبة 82 بالمئة، ويليه زيت الكانولا بنسبة 13 بالمئة والباقي من زيوت أخرى، أما في البرازيل فإن إنتاج الإيثانول الحيوي يتركز بالكامل على قصب السكر في حين يبقى إنتاجه من زيت الديزل الحيوي ضعيفاً جداً[11].
نتيجة لذلك الترابط فإن صناعة الوقود الحيوي بدأت تُلقي بظلالها على القطاع الزراعي في دول العالم وبالخصوص في الدول الرائدة في صناعته، حيث إنها زادت من الاهتمام بتطوير القطاع الزراعي بزيادة التمويل المخصّص له وتطوير التكنولوجيات المستخدمة في عملياته، خاصة أن الوقود الحيوي يزيد من حجم الضغوط المفروضة على القطاع الزراعي والمتمثلة في توفير الغذاء للأسر والعائلات لضرورة توفير المواد الغذائية الوسيطة المستعملة في صناعة الوقود الحيوي[12].
1 – الآثار الإيجابية المترتبة على استخدام الحاصلات الغذائية في إنتاج الوقود الحيوي في دول حوض النيل
من الآثار الإيجابية لإنتاج الوقود الحيوي في دول حوض النيل العمل على توفير من الطاقة وزيادة دخول المزارعين وتحسين الأحوال الصحية، وكذلك تحسين الظروف البيئية ورفع المستوى المعيشي لمواطني تلك الدول، ويمكن إيجاز أهم تلك الآثار بالنقاط الآتية[13]:
أ – رخص إمكانية إنتاجه في دول حوض النيل بسبب توافر مواده الأولية وعدم تقيّدها بعوامل جغرافية أو طبيعية.
ب – المساهمة في استصلاح كثير من الصحارى والأراضي القاحلة ودفع عجلة الإنتاج الزراعي في دول حوض النيل.
ج – خلق العديد من فرص العمل الجديدة، وزيادة مكاسب المزارعين الفلاحين وتنشيط العديد من الصناعات المرتبطة بالزراعة.
د – المساهمة في دعم خطط التنمية المستدامة في دول حوض النيل وفي خفض معدلات الفقر والجوع وتوفير مصادر الطاقة.
هـ – إمكانية الحصول عليه بواسطة عمليات تخمّر بسيطة لبعض المحاصيل الغذائية مثل الذرة وقصب السكر والبنجر وزيت النخيل.
و – المنافع البيئية المحتملة نتيجة نظافة هذا المصدر وعدم إضراره بالبيئة أو بالمناخ.
2 – الآثار السلبية المترتبة على استخدام الحاصلات الغذائية في إنتاج الوقود الحيوي في دول حوض النيل
يرى الكثير من الدول وخاصة من دول العالم النامي – ومنها دول حوض النيل – أن إنتاج الوقود الحيوي من المحاصيل الغذائية سيأتي على حساب المجتمعات الفقيرة، ففي تقرير صادر عن «الفاو» وجد أن إنتاج الوقود الحيوي سيزيد من نسبة الجوع في العالم، حيث أشار التقرير إلى أن إنتاج 13 لتر إيثانول يحتاج إلى نحو 231 كغم من الذرة، في حين أن هذه الكمية تكفي لإطعام طفل جائع في إحدى الدول الفقيرة لمدة عام كامل.
أما بالنسبة إلى دول حوض النيل، فإنه على الرغم من الوفرة الزراعية لموارد المياه العذبة والترب الزراعية إلا أن جميع دول حوض النيل بما فيها مصر تعاني فجوة غذائية شديدة تتراوح بين 30 و55 بالمئة، كما تتلقّى معظم هذه الدول معونات غذائية مباشرة من منظمات الإغاثة الدولية[14].
ويعدّ انعدام الأمن الغذائي من أسوأ الملامح التي تتسم بها اقتصادات دول حوض النيل، فلقد وجد أنه من بين 22 دولة على مستوى العالم تعاني أزمات غذائية ممتدة فإن 7 منها يوجد في إقليم حوض النيل وهي: إثيوبيا، إريتريا، بوروندي، كينيا، أوغندا، السودان، والكونغو الديمقراطية[15].
ويوضح الجدول الرقم (2) مستويات انعدام الأمن الغذائي في دول حوض النيل:
الجدول الرقم (2)
مدى انتشار نقص التغذية في دول حوض النيل
| البيانالدول | عدد الأشخاص الذين لديهم نقص في التغذية (بالملايين) |
نسبة الأشخاص ناقصي التغذية من مجموع السكان |
||||||||
| 1990 – 1992 | 1999 – 2000 | 2004 – 2006 | 2007 – 2009 | 2010 – 2012 | 1990 – 1992 | 1999 – 2000 | 2004 – 2006 | 2007 – 2009 | 2010 – 2012 | |
| بورندي | 3 | 4 | 5 | 6 | 6 | 49 | 63 | 67,9 | 72,4 | 73,4 |
| الكونغو (د) | غ.م | غ.م | 60 | 60,8 | غ.م | غ.م | غ.م | 68 | 69 | 69,5ٍ |
| إريتريا | 2 | 3 | 3 | 3 | 4 | 72,4 | 76,2 | 74,8 | 69,1 | 65,4 |
| إثيوبيا | 34 | 36 | 35 | 35 | 34 | 68 | 55,3 | 47,7 | 43,8 | 40,2 |
| كينيا | 9 | 10 | 12 | 12 | 13 | 35,6 | 32,8 | 32,9 | 32,4 | 30,4 |
| السودان | 11 | 11 | 12 | 15 | 18 | 42,1 | 31,7 | 32 | 36,6 | 39,4 |
| أوغندا | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | 26,6 | 26,5 | 27,9 | 31 | 34,6 |
| مصر | غ.م | غ.م | غ.م | غ.م | غ.م | أقل من5 | أقل من5 | أقل من5 | أقل من5 | أقل من5 |
| تنزانيا | 8 | 14 | 14 | 15 | 18 | 29,4 | 40,4 | 35,1 | 36,1 | 38,8 |
| رواندا | 4 | 4 | 4 | 3 | 3 | 52,6 | 46,5 | 42,1 | 34,2 | 28,9 |
المصدر: حالة انعدام الأمن الغذائي في العالم: النمو الاقتصادي ضروري ولكنه غير كافٍ لتسريع الحدّ من الجوع وسوء التغذية (روما: منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة، 2012).
ويتضح من الجدول الرقم (2) ارتفاع مستويات انعدام الأمن الغذائي في دول حوض النيل، حيث يلاحظ الارتفاع الشديد في نسبة ناقصي التغذية إلى مجموع السكان في دول الحوض، التي وصلت إلى 73,4 بالمئة في بورندي، و69,5 بالمئة في الكونغو الديمقراطية، و65,5 بالمئة في إريتريا وذلك خلال الفترة (2010 – 2012). وعلى الرغم من زيادة مستويات إنتاج المحاصيل الغذائية والنقدية في دول حوض النيل، فإن معدل هذه الزيادة لا يتماشى مع معدل النمو السكاني لتلك الدول. ويوضح الجدول الرقم (3) إنتاج دول حوض النيل من أهم المحاصيل الغذائية المستخدمة في إنتاج الوقود الحيوي خلال عام 2010:
الجدول الرقم (3)
إنتاج المحاصيل الغذائية بدول حوض النيل (بالطن) عام 2010
| الدولة | قصب السكر | الذرة | القمح | الكسافا | مساحة الأراضي المخصصة لإنتاج الحبوب 2007 – 2011 (بالهكتار) |
| بوروندي | 131730 | 126412 | 9034 | 187901 | 227000 |
| الكونغو الديمقراطية | 1827140 | 1156410 | 8841 | 15049500 | 1994440 |
| مصر | 15708900 | 7041100 | 7177400 | – | 312983 |
| إريتريا | – | 20500 | 27300 | – | 453744 |
| إثيوبيا | 2400000 | 4400000 | 3000000 | – | 9244401 |
| كينيا | 5709590 | 3222000 | 511994 | 323389 | 2328922 |
| رواندا | 63000 | 432404 | 77193 | 2377210 | 355776 |
| السودان | 7526700 | 35000 | 403000 | 13500 | 9453806 |
| تنزانيا | 2750000 | 4475420 | 62130 | 4392170 | 5121462 |
| أوغندا | 2400000 | 1373000 | 21500 | 5282000 | 1826000 |
المصدر: State of the River Nile Basin 2012 (Entebbe- Uganda: Nile Basin Initiative, 2012), pp. 133-135.
وعلى الرغم من زيادة نسبة الأراضي المخصصة لزراعة الحبوب في دول حوض النيل التي يوضحها الجدول الرقم (3)، إلا أن النقص في الإنتاج المحلي للمحاصيل الغذائية ومنها الحبوب أدّى إلى ارتفاع واردات دول حوض النيل من الحبوب بشكل ملموس، وذلك كما يتّضح من الشكل الرقم (5).
الشكل الرقم (5)
صادرات وواردات الحبوب في دول حوض النيل
خلال الفترة (1990 – 2009)
(بالمليون طن)
المصدر: المصدر نفسه، ص 135.
ويتضح من الشكل الرقم (5) أن تلك الدول تواجه بارتفاع فواتير استيراد الحبوب الغذائية، ويرجع ذلك إلى التزايد السكاني الملموس لتلك الدول بالإضافة إلى توجيه جزء يعتدّ به من إنتاج تلك الحبوب نحو تصنيع الوقود الحيوي وذلك في ضوء افتقار تلك الدول إلى مصادر الوقود الأحفوري التقليدية. وقد أدّت الزيادات في متوسط أسعار الاستيراد من الحبوب الغذائية إلى عدم إمكانية وفاء دول حوض النيل باحتياجات مواطنيها من السلع الغذائية الأساسية، ومع قلة المعروض منها في السوق العالمي تصاعدت أسعار استهلاك تلك السلع لتصل إلى ذروتها في الربع الأول من عام 2008 مقارنة بأسعارها في بداية عام 2009. حيث تشكّل الحبوب الثقل النسبي الأكبر لسلة الغذاء في دول حوض النيل.
وتشير الإحصاءات إلى ارتفاع فاتورة واردات الحبوب إلى بلدان العجز الغذائي في دول العالم بين عامي 2007، 2008 بنسبة 14 بالمئة، حيث بلغت رقماً قياسياً مقداره 28 مليار دولار أمريكي، ولقد كان مجموع تكلفة الواردات الغذائية بالنسبة إلى البلدان النامية أعلى بالفعل بنسبة قدرها 33 بالمئة في العام 2007 مقارنة بالعام 2006[16].
رابط المصدر:
