الوقود النظيف: مستقبل الطيران

[إعلان_1]

في يوم من الأيام، ستُحلّق الطائرات دون استخدام البنزين، وستعتمد بدلاً من ذلك على نظام غذائي ثابت من الدهون والنشويات والسكريات والنفايات... إلى جانب أنواع وقود أخرى نادرة. هذه هي خطة شركات الطيران الأمريكية ودلتا ويونايتد، والتي وضعت جميعها أهدافًا طموحة لخفض انبعاثات الكربون بحلول عام ٢٠٥٠.

الاتجاه العام

في العام الماضي، نجحت شركة فيرجن أتلانتيك في إتمام رحلة عبر المحيط الأطلسي، تعمل بالكامل بوقود صناعي مُصنّع من الدهون النباتية والسكريات. يمهد هذا التطور الطريق لمستقبل وقود الطيران المستدام (SAF). ويُطلق مصطلح SAF على أنواع وقود الطيران التي تنبعث منها انبعاثات كربونية أقل من وقود الطائرات التقليدي، والمُنتج من موارد مثل الزيوت العضوية والمنتجات الزراعية الثانوية، وغيرها.

حصلت شركة فيرجن أتلانتيك على إذن من هيئة الطيران المدني البريطانية لتشغيل رحلة طويلة الأمد عبر الأطلسي باستخدام وقود طيران مستدام بنسبة 100%. الصورة: فيرجن أتلانتيك

استخدمت طائرة بوينغ 787 التي استخدمتها شركة فيرجن أتلانتيك في الرحلة وقود الطيران المستدام (SAF)، الذي يُصدر انبعاثات كربونية أقل بنسبة 70% من وقود الطائرات الصناعي المُستخرج من البترول. وفي السابق، اختبرت طائرة ركاب من طراز إيرباص A380 رحلةً استغرقت 3 ساعات باستخدام وقود مُصنّع بشكل أساسي من زيت الطهي ونفايات الشحوم. وحتى الآن، لم يُصمّم أحد بطارية خفيفة الوزن وقوية بما يكفي لتشغيل طائرة تجارية. لذلك، فإن الطريقة الأكثر عمليةً لخفض الانبعاثات في صناعة الطيران هي إلزام الطائرات باستخدام وقود الطيران المستدام.

مع ذلك، سيعتمد تقليل البصمة الكربونية للطائرات على مصادر الوقود، إذ لن تُلبي أيٌّ من المصادر المُحتملة كامل الطلب على الوقود. ورغم أن إدارة بايدن حددت هدفًا يتمثل في الحصول على وقود طيران مستدام بنسبة 100% بحلول عام 2050، إلا أن الولايات المتحدة أنتجت العام الماضي ما يكفي من الوقود المستدام لتلبية أقل من 0.2% من استهلاك الوقود في قطاع الطيران الأمريكي.

مصادر

يُصنع معظم وقود الطائرات المستدام حتى الآن من نوع من الدهون، بما في ذلك زيت الطهي المستعمل، والزيوت النباتية، والدهون الحيوانية، إلا أن العرض لا يلبي الطلب. تستهلك الولايات المتحدة وأوروبا حاليًا معظم إمداداتهما المحلية من زيت الطهي المستعمل، وتستوردان كميات إضافية من الدهون المُهدرة من آسيا لإنتاج الوقود الحيوي للطائرات والسيارات والشاحنات.

من المتوقع أن تُصنع الدفعة التالية من وقود الطائرات المستدام، التي ستُطرح في السوق الأمريكية خلال الأشهر المقبلة، من الذرة وقصب السكر. في السابق، كانت المصافي تُخمّر النشا والسكريات في هذه المحاصيل لإنتاج الإيثانول، الذي يُمزج بعد ذلك بالبنزين والديزل. افتتحت شركة لانزا جيت، وهي شركة ناشئة في مجال الوقود البديل، أول مصنع في العالم لإنتاج وقود الطائرات باستخدام الإيثانول المُصنّع من الذرة الأمريكية وقصب السكر البرازيلي، وغيرها.

من عيوب الوقود المُصنّع من المحاصيل الغذائية أنه قد لا يكون مستدامًا بقدر الوقود المُصنّع من النفايات. فالأراضي الزراعية محدودة، وقد يُؤدي توسيع مساحة محاصيل الوقود الحيوي إلى عواقب بيئية سلبية، مثل الإفراط في استخدام المياه وإزالة الغابات، ما يُطلق المزيد من الكربون في الغلاف الجوي. ولتلبية الطلب الأمريكي الكامل على وقود الطيران باستخدام إيثانول الذرة، سيتعين على البلاد زراعة 114 مليون فدان من الذرة - وهي مساحة أكبر من مساحة ولاية كاليفورنيا. ولهذا السبب، لا تُصنّف اللوائح الأوروبية معظم أنواع الوقود الحيوي المُصنّع من المحاصيل الغذائية على أنها "مستدامة"، وقد لا يُؤهّل وقود الطائرات المُصنّع من إيثانول الذرة للحصول على حوافز ضريبية بموجب التعريف الأمريكي، وفقًا لصحيفة واشنطن بوست.

كبديل، يُطوّر المُنتجون أساليب لإنتاج وقود الطائرات من محاصيل الغطاء السليلوزية، وهي نوع من العشب يُزرع غالبًا في المزارع بين مواسم الزراعة المُنتظمة للحفاظ على صحة التربة. ولأن هذه النباتات تنمو خارج موسمها، فإنها لا تُنافس المحاصيل الغذائية على الأراضي الزراعية، مما يجعلها أكثر استدامة.

تقوم العديد من الشركات بتحويل النفايات إلى وقود للطائرات. من بينها مصفاة "فولكروم بيو إنرجي" الأمريكية، التي من المقرر أن تفتتح مصنعًا لتحويل النفايات إلى وقود عام ٢٠٢٢. ولكن ليست كل النفايات مواد خام جيدة؛ إذ يجب فرزها. هناك أنواع أخرى من النفايات أكثر ملاءمة، مثل النفايات الزراعية، بما في ذلك السيقان والأوراق والمنتجات غير المحصودة، أو القشور والقشريات المتبقية من معالجة الأغذية. كما يمكن استخدام أغصان الأشجار ولحاء الأشجار المتبقي من قطع الأشجار، ونشارة الخشب، ورقائق الخشب كمصادر للوقود. ويجري أيضًا النظر في استخدام وقود الهيدروجين الأخضر.

في حين أن إنتاج وقود الطائرات من الهيدروجين لا يزال في مراحله الأولى، إلا أنه بمجرد أن يبدأ الإنتاج في الارتفاع، فإن الهيدروجين الأخضر سوف يصبح بسرعة أحد أكبر مصادر الوقود المستدام، كما تتنبأ شركة SkyNRG، وهي شركة منتجة لوقود الطيران المستدام.

خان هونغ

[إعلان 2]
مصدر