طاقة الكتلة الحيوية: هي طاقة تولدها أو تنتجها الكائنات الحية أو التي كانت حية في السابق، أكثر مواد الكتلة الحيوية شيوعًا المستخدمة للطاقة هي النباتات مثل الذرة وفول الصويا، حيث يمكن حرق الطاقة من هذه الكائنات لتوليد الحرارة أو تحويلها إلى كهرباء، لقد استخدم الناس طاقة الكتلة الحيوية – الطاقة من الكائنات الحية – منذ أن أطلق “رجال الكهوف” الأوائل حرائق الخشب لأول مرة للطبخ أو للتدفئة، اليوم تستخدم الكتلة الحيوية لتزويد المولدات الكهربائية والآلات الأخرى بالوقود.
تحتوي الكتلة الحيوية على طاقة مشتقة أولاً من الشمس، حيث تمتص النباتات طاقة الشمس من خلال عملية التمثيل الضوئي وتحول ثاني أكسيد الكربون والماء إلى عناصر غذائية (كربوهيدرات)، يمكن تحويل الطاقة من هذه الكائنات إلى طاقة قابلة للاستخدام من خلال الوسائل المباشرة وغير المباشرة، ويمكن حرق الكتلة الحيوية لتوليد حرارة أو تحويلها إلى كهرباء (مباشرة) أو معالجتها إلى وقود حيوي (غير مباشر).
الكتلة الحيوية هي جزء لا يتجزأ من دورة الكربون على الأرض، فدورة الكربون هي العملية التي يتم بموجبها تبادل الكربون بين جميع طبقات الأرض: الجو والغلاف المائي والغلاف الجوي والغلاف الصخري.
يساعد الكربون في تنظيم كمية ضوء الشمس التي تدخل الغلاف الجوي للأرض، حيث يتم تبادله من خلال التمثيل الضوئي والتحلل والتنفس والنشاط البشري، الكربون الذي تمتصه التربة ككائن حي يتحلل فعلى سبيل المثال يمكن إعادة تدويره، حيث يطلق النبات مغذيات كربونية في الغلاف الحيوي من خلال التمثيل الضوئي، في ظل الظروف المناسبة قد يتحول الكائن المتحلل إلى الخث أو الفحم أو البترول قبل استخراجه من خلال نشاط طبيعي أو بشري.
من أجل السماح للأرض بمواصلة عملية دورة الكربون بشكل فعال يجب زراعة مواد الكتلة الحيوية مثل النباتات والغابات بشكل مستدام، تستغرق الأشجار والنباتات مثل عشب التبديل عقودًا لإعادة امتصاص الكربون وعزله، حيث يمكن أن يؤدي اقتلاع التربة أو إزعاجها إلى تعطيل العملية بشدة، يعد الإمداد الثابت والمتنوع للأشجار والمحاصيل والنباتات الأخرى أمرًا حيويًا للحفاظ على بيئة صحية.
بين فترات التبادل يتم عزل الكربون أو تخزينه ومن ثم يتم عزل الكربون في الوقود الأحفوري لملايين السنين، عندما يتم استخراج الوقود الأحفوري وحرقه للحصول على طاقة يتم إطلاق الكربون المحتجز في الغلاف الجوي وبهذا لا يعيد الوقود الأحفوري امتصاص الكربون مما يؤدي الى أضرار كثيرة للبيئة.