تفل قصب السكر

تتمتع الكتلة الحيوية لقصب السكر (SB) بإمكانية تحويلها إلى طاقة ومواد كيميائية. ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}

تستخدم مصانع السكر عادةً تفل قصب السكر كمصدر أساسي للوقود. عند حرقه بكميات كبيرة، ينتج التفل طاقة حرارية كافية لتشغيل مصنع سكر نموذجي بالكامل، مع فائض من الطاقة. يُعدّ التوليد المشترك للطاقة نظامًا شائعًا، حيث تُباع هذه الطاقة الفائضة إلى شبكة الكهرباء العامة . تاريخيًا، كان يُستخدم التفل أيضًا لتشغيل قاطرات البخار التي تنقل قصب السكر المقطوع إلى المصانع.

_{إن انبعاثات ثاني} أكسيد الكربون الناتجة عن حرق تفل قصب السكر في مصانع السكر أقل من كمية ثاني أكسيد الكربون _التي يمتصها قصب السكر من الغلاف الجوي أثناء نموه، مما قد يجعل العملية محايدة للكربون أو أفضل من ذلك. ^{[ 7 ]} في المقابل، حذرت دراسة نُشرت في المجلة الدولية للاحتباس الحراري من أن توليد الكهرباء باستخدام تفل قصب السكر لن يكون خاليًا تمامًا من الكربون، ولكنه يمثل انخفاضًا كبيرًا في انبعاثات الكربون مقارنةً باستخدام الديزل . ^{[ 8 ]} في دول مثل أستراليا، تُساهم مصانع السكر بهذه الطاقة "الخضراء" في شبكة الكهرباء. كما تقوم شركة هاواي للصناعات الكهربائية بحرق تفل قصب السكر لتوليد الطاقة المشتركة.

يُعدّ الإيثانول المُستخلص من قصب السكر وقودًا شائعًا في البرازيل . كما يجري البحث في إمكانية استخدام تفل قصب السكر الغني بالسليلوز لإنتاج كميات تجارية من الإيثانول السليلوزي . فعلى سبيل المثال، وحتى مايو 2015، شغّلت شركة بي بي مصنعًا تجريبيًا لإنتاج الإيثانول السليلوزي في جينينغز، لويزيانا .

في منطقة قوانغشي تشوانغ ذاتية الحكم في الصين ، يُستخدم قصب السكر أحيانًا لتدخين لحم الخنزير المقدد والنقانق.

يُعدّ تفل قصب السكر مصدرًا جذابًا لإنتاج الوقود الحيوي والمنتجات ذات القيمة المضافة، نظرًا لعدم تأثيره على الأمن الغذائي. ويُعتبر إنتاج الجيل الثاني من الهيدروجين الحيوي، والميثان الحيوي، والميثانول الحيوي، والإيثانول الحيوي عبر المسار الكيميائي الحيوي خيارًا صديقًا للبيئة ومجديًا اقتصاديًا. ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]} كما تُشكّل مسارات الإنتاج الكيميائية الحرارية، مثل التسييل الحراري المائي، والتحلل الحراري، وتغويز تفل قصب السكر، بديلًا واعدًا لإنتاج أنواع متقدمة من الوقود الحيوي من الجيل الثاني (مثل وقود الطائرات والديزل) والمواد الكيميائية (مثل تلك المستخدمة في صناعة البلاستيك) ذات تأثيرات منخفضة على دورة حياتها. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

في العديد من البلدان الاستوائية وشبه الاستوائية، كالهند والصين وكولومبيا وإيران وتايلاند والأرجنتين، يُستخدم قصب السكر على نطاق واسع بدلاً من الخشب في إنتاج اللب والورق والكرتون. ينتج عن هذا الاستبدال لبٌّ ذو خصائص فيزيائية ملائمة تمامًا للطباعة وورق الدفاتر، ومنتجات المناديل الورقية، والصناديق، والصحف. ^{[ 2 ]} كما يُمكن استخدامه في صناعة ألواح تُشبه الخشب الرقائقي أو ألواح الخشب المضغوط، تُعرف بألواح قصب السكر وألواح زانيتا . وتُستخدم هذه الألواح على نطاق واسع في صناعة الفواصل والأثاث.

طُوِّرت الخطوات الصناعية لتحويل تفل قصب السكر إلى ورق في عام 1937 في مختبر صغير في مزرعة بارامونغا، وهي مصنع سكر على ساحل بيرو تابع لشركة دبليو آر غريس . وباستخدام طريقة واعدة ابتكرها كلارنس بيردساي ، ^{[ 14 ] [ 15 ]} اشترت الشركة مصنع ورق قديمًا في وييباني، نيو جيرسي ، وشحنت تفل قصب السكر من بيرو إلى هناك لاختبار جدوى العملية على نطاق صناعي. صُمِّمت أولى آلات تصنيع ورق تفل قصب السكر في ألمانيا، ورُكِّبت في مصنع كارتافيو لقصب السكر عام 1938. ^{[ 16 ]}

في 26 و27 يناير 1950، عرضت شركة نوبل آند وود للآلات ، وشركة كينسلي للمواد الكيميائية ، وشركة كيميكال بيبر ، معًا، أول إنتاج تجاري ناجح لورق الصحف المصنوع من قصب السكر في مصانع شركة كيميكال بيبر في هوليوك . وكان أول استخدام لهذه العملية في طباعة طبعة خاصة من صحيفة هوليوك ترانسكريبت-تيليغرام . وقد أُجري هذا العرض بالتعاون مع حكومتي بورتوريكو والأرجنتين نظرًا للأهمية الاقتصادية للمنتج في البلدان التي لا تتوفر فيها ألياف الخشب بسهولة. وقُدِّم العمل أمام ممثلين عن 100 جهة صناعية ومسؤولين من 15 دولة . ^{[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]}

أصبح قصب السكر خيارًا شائعًا لتغليف أدوات المائدة. فهو مناسب للاستخدام في درجات حرارة باردة وساخنة (حتى 120  درجة مئوية تقريبًا). كما يمكن وضعه في المجمد والميكروويف دون أي مشاكل. يتميز أيضًا بمقاومة جيدة للماء والدهون، ويمكن تحسين هذه المقاومة بالتعديل الكيميائي.

تاريخياً، كان يُستخدم حمض البيرفلوروكتانويك (PFOA) والمواد الفلورية ذات الصلة بشكل شائع لزيادة مقاومة قصب السكر للحرارة والماء والشحوم. إلا أن استخدامها أصبح محظوراً الآن. ومن الوسائل الأخرى لتحسين خصائص قصب السكر مزجه بالجيلاتين أو النشا أو الآغار .

يمكن إنتاج السليلوز النانوي ، وهو منتج ذو قيمة أعلى، من قصب السكر ^{[ 20 ]} من خلال عمليات تقليدية وحديثة متنوعة. ^{[ 21 ]}

تُضاف ألياف قصب السكر، وهي نوع من أنواع تفل قصب السكر المُعالَج، أحيانًا إلى طعام الإنسان. ^{[ 23 ]} وهي ألياف قابلة للذوبان تُساعد على تحسين حركة الأمعاء. ^{[ 23 ]} وتشير إحدى الدراسات التي أُجريت على الحيوانات إلى أن تناول ألياف قصب السكر مع نظام غذائي غني بالدهون قد يُساعد في السيطرة على داء السكري من النوع الثاني . ^{[ 24 ]} كما أنها مصدر جيد لحمض الليغنوسيريك وحمض السيروتيك . ^{[ 25 ]}