سوخت پاک: آینده هوانوردی

روزی، هواپیماها بدون استفاده از بنزین و در عوض با رژیم غذایی ثابتی از چربی‌ها، نشاسته‌ها، قندها، زباله‌ها... به همراه سایر سوخت‌های عجیب و غریب پرواز خواهند کرد. این برنامه‌ی شرکت‌های هواپیمایی امریکن ایرلاینز، دلتا و یونایتد است که همگی اهداف بلندپروازانه‌ای را برای کاهش انتشار کربن خود تا سال ۲۰۵۰ تعیین کرده‌اند.

روند کلی

سال گذشته، شرکت هواپیمایی ویرجین آتلانتیک با موفقیت یک پرواز بر فراز اقیانوس اطلس را که کاملاً با سوخت‌های مصنوعی ساخته شده از چربی‌ها و قندهای گیاهی انجام می‌شد، به پایان رساند. این پیشرفت، آینده‌ای را برای سوخت‌های پایدار هوانوردی (SAF) رقم می‌زند. SAF یک اصطلاح عمومی برای سوخت‌های هوانوردی است که کربن کمتری نسبت به سوخت جت معمولی منتشر می‌کنند و از منابعی مانند روغن‌های زیستی، محصولات جانبی کشاورزی و غیره تولید می‌شوند.

ویرجین آتلانتیک از سازمان هواپیمایی کشوری بریتانیا اجازه انجام یک پرواز طولانی مدت بر فراز اقیانوس اطلس با استفاده از سوخت هوایی ۱۰۰٪ پایدار (SAF) را دریافت کرده است. عکس: VIRGIN ATLANTIC

بوئینگ ۷۸۷ مورد استفاده ویرجین آتلانتیک در این پرواز از سوخت SAF استفاده کرد که ۷۰ درصد انتشار کربن کمتری نسبت به سوخت جت مصنوعی حاصل از نفت دارد. پیش از این، یک هواپیمای مسافربری ایرباس A380 نیز پروازی ۳ ساعته را با استفاده از سوختی که عمدتاً از روغن پخت و پز و گریس ضایعاتی ساخته شده بود، آزمایش کرد. تا به امروز، هیچ کس باتری‌ای طراحی نکرده است که به اندازه کافی سبک و در عین حال به اندازه کافی قدرتمند باشد تا بتواند یک هواپیمای تجاری را به حرکت درآورد. بنابراین، عملی‌ترین راه برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای در صنعت هوانوردی، الزام هواپیماها به استفاده از سوخت SAF است.

با این حال، کاهش ردپای کربن هواپیماها به منبع تأمین آن بستگی دارد، زیرا هیچ یک از منابع بالقوه تمام تقاضای سوخت را برآورده نمی‌کنند. اگرچه دولت بایدن هدف تأمین ۱۰۰٪ سوخت پایدار برای هوانوردی تا سال ۲۰۵۰ را تعیین کرده است، ایالات متحده سال گذشته به اندازه کافی سوخت پایدار تولید کرد تا کمتر از ۰.۲٪ از مصرف سوخت صنعت هوانوردی ایالات متحده را تأمین کند.

منبع یابی

تقریباً تمام سوخت جت پایدار تا به امروز از نوعی چربی، از جمله روغن پخت و پز استفاده شده، روغن‌های گیاهی و چربی‌های حیوانی ساخته شده است، اما عرضه آن کمتر از تقاضا است. ایالات متحده و اروپا در حال حاضر تقریباً از تمام عرضه داخلی روغن پخت و پز استفاده شده خود استفاده می‌کنند و چربی‌های اضافی را از آسیا برای تولید سوخت زیستی برای هواپیماها، اتومبیل‌ها و کامیون‌ها وارد می‌کنند.

موج بعدی سوخت‌های جت پایدار که قرار است در ماه‌های آینده به بازار ایالات متحده وارد شود، می‌تواند از ذرت و نیشکر تهیه شود. پیش از این، پالایشگاه‌ها نشاسته و قندهای موجود در این محصولات را تخمیر کرده و به اتانول تبدیل می‌کردند که سپس با بنزین و گازوئیل مخلوط می‌شد. استارتاپ سوخت جایگزین LanzaJet اولین کارخانه جهان را برای تولید سوخت جت با استفاده از اتانول ساخته شده از ذرت آمریکایی، نیشکر برزیلی و موارد دیگر افتتاح کرده است.

یکی از معایب این است که سوخت‌های ساخته شده از محصولات غذایی ممکن است به اندازه سوخت‌های ساخته شده از زباله پایدار نباشند. زمین‌های کشاورزی محدود هستند و گسترش سطح زیر کشت محصولات سوخت زیستی می‌تواند پیامدهای منفی زیست‌محیطی مانند مصرف بیش از حد آب و جنگل‌زدایی و آزاد شدن کربن بیشتر در جو داشته باشد. برای تأمین کل تقاضای سوخت هوایی ایالات متحده با اتانول ذرت، این کشور باید 114 میلیون هکتار ذرت کشت کند - منطقه‌ای بزرگتر از ایالت کالیفرنیا. به گزارش واشنگتن پست، به همین دلیل است که مقررات اروپایی اکثر سوخت‌های زیستی ساخته شده از محصولات غذایی را "پایدار" نمی‌دانند و سوخت جت ساخته شده از اتانول ذرت ممکن است طبق تعریف ایالات متحده واجد شرایط مشوق‌های مالیاتی نباشد.

به عنوان یک جایگزین، تولیدکنندگان در حال توسعه روش‌هایی برای تولید سوخت جت از محصولات پوششی سلولزی هستند، نوعی علف که اغلب بین فصل‌های رشد منظم در مزارع برای حفظ سلامت خاک کشت می‌شود. از آنجا که این گیاهان خارج از فصل رشد می‌کنند، با محصولات غذایی برای زمین‌های کشاورزی رقابت نمی‌کنند و همین امر آنها را پایدارتر می‌کند.

چندین شرکت در حال تبدیل زباله به سوخت جت هستند. یکی از آنها پالایشگاه آمریکایی Fulcrum Bioenergy است که قرار است در سال 2022 یک کارخانه تبدیل زباله به سوخت افتتاح کند. اما همه زباله‌ها مواد اولیه خوبی نیستند؛ باید دسته‌بندی شوند. انواع دیگر زباله مناسب‌تر هستند، مانند زباله‌های کشاورزی، از جمله ساقه‌ها، برگ‌ها و محصولات چیده نشده، یا پوسته و پوست درختان باقی مانده از فرآوری مواد غذایی. شاخه‌ها و پوست درختان باقی مانده از قطع درختان، خاک اره و تراشه‌های چوب نیز می‌توانند منبع سوخت باشند. سوخت هیدروژن سبز نیز در حال بررسی است.

SkyNRG، تولیدکننده سوخت پایدار هوانوردی، پیش‌بینی می‌کند که اگرچه تولید سوخت جت از هیدروژن هنوز در مراحل ابتدایی خود است، اما به محض اینکه تولید شروع به افزایش کند، هیدروژن سبز به سرعت به یکی از بزرگترین منابع سوخت پایدار تبدیل خواهد شد.

خان هونگ

منبع