الدّيزل الحيوي

الدّيزل الحيوي

" الدّيزل الحيوي او البيولوجيّ" هو أحد أنواع الوقود البيولوجيّ ويتمّ إنتاجه من الزُّيوت النّباتيّة الّتي يستخدمها الإنسان في طعامه منذ أجيال كثيرة. هذه الزُّيوت موجودة غالبًا في بذور نباتات مثل الصّويا، عبّاد الشّمس، اللِّفت، القُطن، وغيرها. من أجل إنتاج الزّيت يتمّ عَصْر البذور، وبعد عمليّة كيماويّة بسيطة نَحْصل منه على الوقود الجديد.

للدّيزل البيولوجيّ حَسَنتان بيئيّتان مقارنةً بالوقود الـ"عاديّ": أوّلاً، الدّيزل البيولوجيّ لا يحتوي على موادّ مُرافِقَة سامّة أو ملوِّثة، ولذلك فهو لا يلوِّث الهواء. ثانيًا، على العكس من الوقود الـ"عاديّ"، استعمال الدّيزل البيولوجيّ لا يَرْفَع من تركيز ثاني أكسيد الكربون في الهواء. لهذه الأسباب، يُعتبر الدّيزل البيولوجيّ وقودًا ودّيًّا للبيئة، ولذلك يُسَمّى "الوقود الأخضر" أيضًا.

على الرّغم من حَسَنات الدّيزل البيولوجيّ، هناك أيضًا بعض الادّعاءات ضدّ استعماله. الادّعاء الأساسيّ هو أنّ إنتاج الدّيزل البيولوجيّ قد يؤدّي إلى ارتفاع أسعار الغذاء في العالم. ارتفاع الأسعار قد يَحْدُث لأنّه يتمّ إنتاج الدّيزل البيولوجيّ من البذور الّتي تُستَخدَم للتّغذية، ولذلك فإنّ إنتاجه يمكن أن يؤدّي إلى نَقْصٍ في هذه البذور، وبالتّالي إلى ارتفاع أسعارها.

ادّعاء آخر جاء من قِبَل المُهْتَمّين بجودة البيئة الّذين يَخْشون من أنّ الارتفاع في أسعار البذور قد يُشَجِّع المزارعين على زيادة المساحات الزّراعيّة، حتّى لو ألْزَمَ الأمر قَطْع أشجار الغابات وتدمير مساحات طبيعيّة.

أحَد الحلول الّتي اقتُرِحَت لحلّ هذه المشاكل هو إنتاج الوقود من النّباتات ومن أجزاء النّباتات الغنيّة بالزُّيوت الّتي لا تُسْتَعْمَل لتغذية الإنسان، كَبَعْض أنواع الطّحالب. الطّحالب هي نباتات تنمو في المياه العذبة أو في مياه البحر. هناك طحالب بحريّة تُنْتِج قطراتٍ صغيرة من الزّيت وهو يتجمّع في خلاياها، ومن هذا الزّيت يُمْكن إنتاج الدّيزل البيولوجيّ. تُرَبّى هذه الطّحالب في بِرَكٍ خاصّة، في ظروف مراقَبة وطوال أيّام السّنة. كلّ ما تحتاجه هذه الطّحالب من أجل تَطَوُّرها في هذه البِرَك هو: مياه البحر، ضوء الشّمس، ثاني أكسيد الكربون والقليل من موادّ التّسميد. في ظروف كهذه، تتكاثر الطّحالب بوتيرة عالية. عندما يزداد اكتظاظ الطّحالب في البِرَك يتمّ جَمْعُها وإنتاج الزّيت منها. ومع ذلك، هناك سيّئة لهذه الطّريقة أيضًا، وهي أنّ التّكاليف المطلوبة لبناء البِرَك الخاصّة للتّربية ولتشغيلها هي تكاليف عالية. لذلك، فإنّ النّاتج الّذي نحصل عليه، أيِ الدّيزل البيولوجيّ، يكون غاليًا مقارنةً بالوقود الـ"عاديّ". لهذا السّبب لم يتمّ حتّى اليوم استعمال هذه الطّريقة بشكلٍ تجاريّ، إنّما يتركّزون في هذه المرحلة في البحث عن طُرُق لتخفيض تكاليف منظومة التّربية وتحسين أصناف الطّحالب.

للإجمال، استعمال الدّيزل البيولوجيّ كَمَصْدر للطّاقة من المفروض أن يُقَلِّل من الحاجة إلى النّفط الخامّ، وأن يُحَسِّن جودة البيئة، وبالأساس أن يُساهم في حلّ مشكلة تلويث الهواء. ولكن مع الازدياد في استعمال الدّيزل البيولوجيّ يجب تَشْديد الرّقابة والإشراف على عمليّة إنتاجه، من أجل منع النّقص في الغذاء وارتفاع الأسعار.

بِتَصَرُّف عن "حُلم أخضر"، ج. بورن،

ناشيونال جيوغرافيك، أكتوبر/ تشرين الأوّل 2007

السّؤال 1

ما هو المصدر الّذي يُنْتجون منه الدّيزل البيولوجيّ وما هو المصدر الّذي يُنْتجون منه الوقود الـ "عاديّ"؟

       

السّؤال 2

اُذْكُر ميّزتَيْن للدّيزل البيولوجيّ بِفَضْلِهما يُعْتَبَر وقودًا ودّيًّا للبيئة.

                •

                •

السّؤال 3

بناءً على القطعة، لماذا يخشى المهتمّون بجودة البيئة من الازدياد في استعمال الدّيزل البيولوجيّ؟

السّؤال 4

أ.      لإنتاج الدّيزل البيولوجيّ من طحالب البحر توجد عدّة حَسَنات.

        اُذْكُر حسنتَيْن واشرحهما.

ب.    لماذا لم يتمّ حتّى اليوم إنتاج الدّيزل البيولوجيّ من طحالب البحر بِشَكْلٍ تجاريّ؟

السّؤال 5

قبل حوالي 10 سنوات بدأ في الولايات المتّحدة إنتاج الدّيزل البيولوجيّ من البذور. الرّسم البيانيّ التّالي يُبَيِّن التّغييرات في كمّيّات الدّيزل البيولوجيّ الّذي تمّ إنتاجُه في الولايات المتّحدة في السّنوات ما بين 1999–2007.

أ.      في أيّ سنة أنتجوا في الولايات المتّحدة 800 مليون لتر ديزل بيولوجيّ ؟              

ب.    يَدَّعي سامي بأنّه حَسْب اتّجاه الرّسم البيانيّ يُمْكِن أن نستنتج بأنّ كمّيّة الدّيزل

البيولوجيّ الّذي سيتمّ إنْتاجُه في الولايات المتّحدة في سنة 2012 ستكون أكثر من

000،2 مليون لتر.  

        حسب رأيك، هل سامي على حقّ؟

اِشْرَح إجابتك بناءً على المعطيات الّتي تظهر في الرّسم البيانيّ.

       

       

نتيجة للارتفاع المتواصل في إنتاج الدّيزل البيولوجيّ، طرأ تغيير على سِعْر بذور الصّويا للتّغذية في السّنوات ما بين 2000–2007.

أيّ رَسْمٍ بيانيّ يَصِف بِشَكْلٍ صحيح هذا التّغيير؟ اِسْتَعِن بقطعة المعلومات.

السّؤال 7 – الكرة الأرضيّة والكَوْن (الهيدروسفيرا)

تُغَطّي المياه مُعْظَم مساحة الكرة الأرضيّة.

قِسْمٌ من المياه مياهٌ عَذْبة وقِسْمٌ آخر مياهٌ مالحة.

المخطّط التّالي يُبَيِّن توزيع المياه على سطح الكرة الأرضيّة بِنِسَبٍ مئويّة.

أ.      يستعمل الإنسان المياه العُلْويّة في استعمالات مختلفة.

ما هي النّسبة المئويّة لهذه المياه من كافّة المياه الموجودة على سطح الكرة

الأرضيّة؟                   

ب.    اِقْتَرِح طريقة تُمَكِّن من زيادة النّسبة المئويّة للمياه الّتي يُمْكِن أن تُسْتَعْمل للشّرب.

       

       

ج.     اكْتَشَف عُلماء بأنّ الكُتل الجليديّة في منطقة القطب الشّماليّ تَقِلّ تدريجيًّا.

يُخَمِّن العُلماء أنّ السّبب في ذلك هو ارتفاع درجة حرارة الكرة الأرضيّة.

1.     كيف يؤثّر هذا التّغيير على النّسبة المئويّة للمياه في البحار والمحيطات؟

       

2.     أيّ ضَرَر يُمْكِن أن يَنْجُم عن هذا التّغيير؟ 

       

الموضوع 2: أنظمة تكنولوجيّة ومُنْتَجات

السّؤال 8

هناك منظومة ريّ مُحَوْسَبة تعمل بواسطة أنابيب التّنقيط. كمّيّة المياه الّتي تضخّها

المنظومة تَتَحَدَّد حسب مستوى الرّطوبة في التّربة، وحسب الكمّيّة الدّقيقة للمياه الّتي

تستهلكها كلّ نبتة. بواسطة التّنقيط، تَتَغَلْغَل المياه بالقرب من جذور النّبتة، وبهذه

الطّريقة يَقِلّ مدى تَبَخُّر المياه إلى الهواء.

تُعْتَبر هذه المنظومة اقتصاديّة جدًّا في استهلاك المياه.

اُذْكُر تفسيرَيْن لذلك.

                •

                •

السّؤال 9

في الماضي، كان الكورْكينيت (السْكُوتِر) يُصْنَع من الفولاذ، أمّا اليوم فيُصْنَع بالأساس

من الألومنيوم.

اُذْكُر حَسَنةً واحدة للألومنيوم مقارنةً بالفولاذ كمادّة لِصُنْع الكورْكينيت.

       

       

السّؤال 10

يُريد يوسف بناء كورْكينيت (سْكُوتِر) لكي يَنْتَقِل بسرعة من مكان إلى آخر. يَخْشى والدا يوسف من أنّه إذا وصل الكورْكينيت إلى سرعة عالية، فإنّ يوسف سَيَفْقِد السّيطرة عليه. لقد طلبا منه أن يأخذ ذلك بعين الاعتبار عند تصميم وبناء الكورْكينيت.

أ.      عَرِّف المشكلة التّكنولوجيّة الّتي يجب أن يواجهها يوسف عندما يقوم بتصميم وبناء الكورْكينيت.

ب.    اِقْتَرِح فكرةً لِحَلٍّ يُمْكِن أن يحلّ المشكلة الّتي عَرَّفْتَها.

       

       

السّؤال 11

في معرض للّوازم المكتبيّة تمّ عَرْض اختراع جديد: وَرَق وحِبْر خاصَّيْن لاستعمالهما في الطّابعات. يَبْهَت لون الحبر الّذي على هذا الورق عند تعرّضه للضّوء، فمن لحظة خروج الورق من الطّابعة يبهت اللّون تدريجيًّا، وخلال 24 ساعة يَنْمحي كُلّيًّا.

اُكْتُب حسنة واحدة وسيّئة واحدة لاستعمال الورق والحبر الجديدَيْن.

                                                                                             

السّؤال 12

شركة هندسة تُريد شقّ طريق تُوصِل إلى شاطئ البحر. سَيَسْتَخْدِم هذه الطّريق السّابحون في البحر الّذين يُفَضِّلون المشي وَهُم حُفاة. 

مهندسو الشّركة محتارون بأيّ مادّة سَيُغَطّون (سيطلون) الطّريق.

اُكْتُب في الجدول التّالي صِفتَيْن يجب أن تتوفّرا في هذه المادّة، واشْرَح لماذا اخْتَرْتَ

هاتَيْن الصّفتَيْن.

الموضوع 3: الموادّ: مبنى، صفات وعمليّات

السّؤال 13

كيف يؤثّر الارتفاع في درجة الحرارة على عمليّة انتشار غاز في غاز آخر؟ 

اسْتَعْمل في إجابتك المصطلح جُسَيْمات.

ما الّذي يُمَيِّز المادّة في كلّ حالاتها (الصّلبة، السّائلة، الغازيّة)؟

1   حَجْم المادّة يبقى ثابتًا.               

2   البُعْد بين جُسَيْمات المادّة يبقى ثابتًا.

3   بَيْنَ جُسَيْمات المادّة يوجد هواء.

4   جُسَيْمات المادّة موجودة في حركة دائمة.

السّؤال 15

عندما يكون الغاز داخل وعاءٍ قاسٍ ومُغْلق، تصطدم جُسَيْمات الغاز ببعضها البعض

وبجدران الوعاء.

على ماذا تؤثِّر هذه الاصطدامات؟

1   على درجة حرارة الغاز في الوعاء         

2   على كتلة الغاز في الوعاء

3   على ضغط الغاز على جدران الوعاء

4   على كِبَر جُسَيْمات الغاز في الوعاء

السّؤال 16

أجْرَت معلّمة تجربةً في الصّفّ عَرَضَت خلالها تحليل بْروميد الزِّنْك بواسطة التّحليل الكهربائيّ (الإلكتروليزا). الرّسم التّوضيحيّ التّالي يُبَيِّن منظومة التّجربة.

أ.      ما هي نتيجة التّحليل الكهربائيّ (الإلكتروليزا) لبْروميد الزّنك؟

ب.    كيف تُثْبِت هذه النّتيجة أنّ بْروميد الزِّنْك ليس عنصرًا؟

اُذْكُر صِفَتَيْن مُشْتَرَكتَيْن لِمُعْظَم العناصر المعدنيّة.

كيف يتمّ تحديد العدد الذّرّيّ للعنصر؟

1   حسب عدد البروتونات فقط

2   حسب عدد النّيوترونات فقط

3   حسب مجموع عدد النّيوترونات وعدد الإلكترونات

4   حسب مجموع عدد النّيوترونات وعدد البروتونات

       

         

تابِع العمل على الصّفحة التّالية.

                       

أجرى طُلاّب تجربةً حلّلوا خلالها المُرَكَّب أوكسيد

الزّئبق بواسطة التّسخين.

أدْخَل الطّلاّب 3 غرامات من مسحوق أوكسيد الزّئبق

داخل قنّينة، ثمّ أغلقوا فَتْحَتَها بإحكام بواسطة بالون.

بعد ذلك، سخّنوا أسفل القنّينة.

بعد خمس دقائق، انْتَفَخ البالون، وعلى جدار القنّينة

نَتَجَت مادّة لامعة (اُنْظُر الرّسم التّوضيحيّ).

أ.      1.     ما اسم المادّة الّتي نَفَخَت البالون؟                                   

        2.     ما اسم المادّة اللاّمعة الّتي نَتَجَت على جدار القنّينة؟                                                                                           

ب.    ما هو القول الصّحيح عن الكتلة الإجماليّة للنّواتج الّتي نَتَجَت في نهاية التّجربة؟

1   كتلة النّواتج أصغر من كتلة أوكسيد الزّئبق الّتي كانت في بداية التّجربة.

2   كتلة النّواتج أكبر من كتلة أوكسيد الزّئبق الّتي كانت في بداية التّجربة.

3   كتلة النّواتج مُساوية لكتلة أوكسيد الزّئبق الّتي كانت في بداية التّجربة.

4   لا يُمْكِنُنا أن نَعْرِف الكتلة الإجماليّة للنّواتج الّتي نَتَجَت في نهاية التّجربة.

ج.     ما هو التّغيير الّذي حدث في التّجربة الّتي حلّل خلالها الطّلاّب مسحوق أوكسيد

الزّئبق؟

1   تغيير فيزيائيّ، لأنّه تمّ تحليل مخلوط.

2   تغيير فيزيائيّ، لأنّه تمّ تركيب مُرَكَّب.

3   تغيير كيميائيّ، لأنّه تمّ تحليل مُرَكَّب.

4   تغيير كيميائيّ، لأنّه تمّ تركيب مخلوط.

السّؤال 20

ما هي الجملة الصّحيحة بالنّسبة إلى مصطلح الحجم؟

1   الحجم هو كمّيّة المادّة.

2   الحجم هو المكان الّذي تحتلّه المادّة.

3   الميزان هو أداة لقياس حجم المادّة.

4   النّيوتن هو وحدة لقياس حجم المادّة.

السّؤال 21

في الأيون السّالب عدد الإلكترونات: 

1   أصغر من عدد النّيوترونات.

2   مُساوٍ لعدد البروتونات.

3   أكبر من عدد البروتونات.

4   مُساوٍ لعدد النّيوترونات.