ربما يكون العلماء في أستراليا قد توصلوا لتحقيق حلم راودهم عقودا لإيجاد بديل نباتي لزيوت المحركات التقليدية القائمة على النفط؛ وهذا البديل المحتمل للنفط يمكن إعادة تدويره وإعادة استخدامه وتحلله في البيئة.
فقد أكد العلماء أن الإجابة على هذا تكمن في حقول من الأشواك البنية الشائكة لنباتات يسمى “القرطم” أو “العصفر” الشبيه بالزعفران، والتي جرى حصاد أولى التجارب الميدانية التجارية في عدد من المناطق في أستراليا، امتدادا من شمال نيو ساوث ويلز إلى جنوب فيكتوريا.
ووفقا لشبكة “إي بي سي نيوز” الأسترالية، فقد أظهرت نتائج الدراسات الأولية أن زيت القرطم أو العصفر يعتبر من الزيوت الشحمية العالية الجودة والتي تحتوي على انبعاثات أقل من المنتجات التقليدية القائمة على النفط، إذ تقلل من الاحتكاك لمكونات المحركات الميكانيكية.
فوائد كثيرة للعصفر
ويشرف المهندس الزراعي ديفيد هدسون، وهو مهندس مخضرم منذ 40 عاما في قطاع إنتاج المحاصيل الزراعية في أستراليا، على التجارب الميدانية على محاصيل نبتة القرطم، والذي يعتقد أن زيوت هذه المحاصيل يوفر فوائد جمة خاصة عندما يتعلق الأمر بالزيوت القابلة للاستدامة.
وقال هدسون: “يمكننا أن نأخذ هذه الزيوت، ونضيف إليها إضافات أخرى، بحيث يمكن إعادة تدويرها واستخدامها في الآلات الخفيفة مثل ماكينات جز الأعشاب والمناشير، وهذه الأنواع من الزيوت يمكن تحللها في البيئة الطبيعية.”
ويقول مزارع الحبوب ديفيد جوشينكي، الذي شارك في التجارب، إن احتمال ريادة الوقود الحيوي في العالم أمر مثير للاهتمام.
يقول جوشينكي: “إن هذا المنتج من الزيوت لا يحتاج إلا للقليل جدا من عمليات التكرير، وهو قابل للتحلل الحيوي، وهو وقود الحيوي، وأن يحل محل النفط، الذي يستخدم تقليديا في درجات الحرارة العالية، وتطبيقات الضغط العالي أمر مثير للغاية.”
وأضاف: “كمزارع، أقول إنه لشيء عظيم أن تستخدم مثل هذه التكنولوجيا الجديدة، وأنا فخور جدا بمشاركتي في هذه التجارب وأن أكون جزءا من الصورة الأكبر.”
ويتم إنتاج الوقود الحيوي من نوع خاص من نبتة القرطم شبيه الزعفران، التي تحوي على مستويات عالية من حمض الأويليك، والذي جاء اكتشافه ليتوج 18 عاما من العمل البحثي من قبل علماء النباتات في هيئة البحوث الأسترالية.
وحمض الأويليك هو مركب زيتي شحمي ويتم استخدامه في مجالات عدة كأجهزة تنظيم ضربات القلب ومستحضرات التجميل.
وتحوي زهور القرطم أو العصفر، التي تعتبر واحدة من أقدم المحاصيل البشرية، على مستويات منخفضة من حمض الأويليك، ولكن العلماء الأستراليين تمكنوا من إعادة هندسته جينيا للحصول على منتج جديد يحول هذه الأنواع من الأحماض.
وجاءت نتائج الأبحاث في هندسة النبات جينيا مبشرة، إذا تنتج نباتات القرطم المعدلة وراثيا نحو 93 في المئة من الزيوت، وهو أعلى مستوى من النقاء الذي يمكن الحصول عليه في الزيوت النباتية الأخرى.
وتقوم هيئة البحوث الأسترالية على هندسة مجموعة متنوعة من نبات القرطم جينيا بهدف زراعة هذه المحاصيل في ظروف مناخية مختلفة، رغم أن نبتة العصفر يعرف بأنها قادرة على تحمل الظرف الجوية القاسية.
فلهذه النبتة جذور صنبور عملاقة، مما يعني قدرتها على العثور على رطوبة في أعماق التربة يمكنها من تحمل فترات الجفاف الهائلة بحيث تتميز عن محاصيل النباتات الأخرى مثل القمح أو العدس.
تنمو في التربة المالحة
كما أن النبات تنمو في التربة المالحة والدافئة؛ والتي تعتبر أحد التحديات والعوائق الكبيرة أمام استغلال تلك الأنواع من التربة لزراعة المحاصيل في أستراليا.
ويقوم العلماء في جامعة لا تروب في ملبورن بفحص وتقييم أصناف لا حصر لها من هذا المحصول.
يقول عالم الأحياء الجزيئية النباتية، وعضو الفريق العلمي، أولريك جون: “لدى هذه المحاصيل الزراعية من نبتة القرطم مزايا متنوعة ومتباينة؛ بما في ذلك اختلافها في كميات إنتاج الزيوت الشحمية، ومواسم الإزهار وغيرها من الصفات، مثل مقاومة الأمراض، والتي سترغب في زراعتها.”
وأضاف: “سنحاول استخدام التنوع لنحو 400 نوع من تلك النباتات وتخليق المادة الوراثية من خلايا تلك المحاصيل وإنتاج أصناف جديدة في المستقبل.”
كما يحاول جون أيضا التحايل على التغيرات الجينية للمحاصيل الزراعية لنبات القرطم.
وقال جون: “من دون أي استثناء وبغض النظر عن الوقت الذي يزرع فيه هذا الصنف من النباتات خلال العام، فإنه سوف يزهر دائما حتى في 21 ديسمبر”.
وأضاف: “نحن نحاول خداع النبات للاعتقاد بأنه يمكن أن يزهر ثلاث مرات في السنة عن طريق زيادة طول اليوم بحيث يتم خداع هذه النباتات.”
وفي الولايات المتحدة أيضا
وفي الولايات المتحدة، يقوم الباحثون في المركز المتقدم لأبحاث الوقود في جامعة ولاية مونتانا الأميركية بمقارنة فعالية أداء زيت القرطم تحت الحرارة والضغط مع الزيوت التقليدية في المحركات الكبيرة التي تعمل على الديزل.
وقال كبير الباحثين في الجامعة، الدكتور راندي ماغنيناو، إن النتائج كانت أكثر من واعدة.
وأضاف ماغنيناو: “إن اكتشاف الزيت إنجاز بحد ذاته، وسيغير من قواعد اللعبة لزيوت التشحيم القائمة على الطاقة الحيوية. إنه أفضل مما نراه في النفط”.
ويتابع مايكل كليننغ الرئيس التنفيذي لشركة “غو ريسورسز” Go Resources، نتائج الأبحاث على إنتاج زيوت القرطم الهجين، وهو متحمس للإمكانيات التجارية للتصدير.
وقال كليننغ، الذي تملك شركته الحقوق التجارية لإنتاج مجموعة زيوت القرطم: ” إننا لا نقوم بالتحول جذريا عن الزيوت البترولية التقليدية، لكن تلك الزيوت يمكن أن تقتحم كل جانب من جوانب استخدامات البترول التقليدية، فالسوق العالمية ضخمة”.
تجدر الإشارة إلى أن الولايات المتحدة قامت بتكليف جميع الإدارات الحكومية، بما في ذلك الجيش، بالتحول إلى استخدام مواد التشحيم النباتية بحلول عام 2025، حيث تهدف شركة “غو ريسورسز” إلى تأمين بعض عقود التوريد.
وقال كلاينيغ: “ستدخل هذه العقود أموالا تصديرية كبيرة لأستراليا. وسيتم رصد العائدات لهيئة البحوث الأسترالية للاستثمار في المزيد من الأبحاث النباتية المذهلة.”
ويعد زيت القرطم من الزيوت الصالحة للاستهلاك الآدمي. كما تُستخدم البذور في تغذية الطيور والحيوانات حيث يتم إدخالها في خلطات الأعلاف والمركزات الغذائية للطيور والمواشي.
تقليديا تستخدم بَتلات الأزهار كملونات طبيعية لتلوين الطعام وتتبيلِه، كما تُستخدم كمواد لصباغة الملابس نظرا لوجود صبغة الكرثامين، وتحتوي عصارة الزهيرات الصغيرة على مواد مغذية وتُستعمل كمشروبٍ مقوٍّ، كما يستخرج منه صبغات تستعمل في صناعة مستحضرات التجميل.
وتستخدم المخلفات الناتجة من عصر البذور في صناعة الأعلاف نظرا لاحتوائِها على نسبة عالية من البروتين تصل إلى 25% تقريبا، بالإضافة إلى الكربوهيدرات مما يجعلها ذات قيمة غذائية عالية.