เชื้อเพลิงสะอาด: อนาคตของการบิน

สักวันหนึ่ง เครื่องบินจะบินโดยไม่ต้องใช้น้ำมันเบนซิน แต่กลับต้องกินไขมัน แป้ง น้ำตาล ขยะ... รวมถึงเชื้อเพลิงแปลกใหม่อื่นๆ อย่างต่อเนื่อง นั่นคือแผนการของ American, Delta และ United ซึ่งต่างตั้งเป้าหมายอันทะเยอทะยานที่จะลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนภายในปี 2050

แนวโน้มทั่วไป

เมื่อปีที่แล้ว เวอร์จิน แอตแลนติก ประสบความสำเร็จในการบินข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกด้วยเชื้อเพลิงสังเคราะห์ที่ผลิตจากไขมันและน้ำตาลจากพืช การพัฒนานี้เปิดโอกาสสู่อนาคตของเชื้อเพลิงการบินที่ยั่งยืน (SAF) SAF เป็นคำทั่วไปที่ใช้เรียกเชื้อเพลิงการบินที่ปล่อยคาร์บอนน้อยกว่าเชื้อเพลิงเครื่องบินทั่วไป ซึ่งผลิตจากทรัพยากรต่างๆ เช่น น้ำมันชีวภาพ ผลพลอยได้ จากการเกษตร เป็นต้น

Virgin Atlantic ได้รับอนุญาตจากสำนักงานการบินพลเรือนแห่งสหราชอาณาจักรให้ดำเนินการเที่ยวบินข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกระยะยาวโดยใช้เชื้อเพลิงการบินที่ยั่งยืน 100% (SAF) ภาพ: VIRGIN ATLANTIC

เครื่องบินโบอิ้ง 787 ที่เวอร์จิน แอตแลนติกใช้ในเที่ยวบินนี้ใช้เชื้อเพลิง SAF ซึ่งปล่อยคาร์บอนน้อยกว่าเชื้อเพลิงเครื่องบินสังเคราะห์จากปิโตรเลียมถึง 70% ก่อนหน้านี้ เครื่องบินโดยสารแอร์บัส A380 ยังได้ทดสอบการบิน 3 ชั่วโมงโดยใช้เชื้อเพลิงที่ผลิตจากน้ำมันปรุงอาหารและไขมันเหลือทิ้งเป็นหลัก จนถึงปัจจุบัน ยังไม่มีใครออกแบบแบตเตอรี่ที่มีน้ำหนักเบาเพียงพอแต่ทรงพลังเพียงพอสำหรับเครื่องบินพาณิชย์ ดังนั้น วิธีที่ได้ผลที่สุดในการลดการปล่อยมลพิษในอุตสาหกรรมการบินคือการกำหนดให้เครื่องบินต้องใช้ SAF

อย่างไรก็ตาม การลดปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนของเครื่องบินจะขึ้นอยู่กับการจัดหา เนื่องจากไม่มีแหล่งใดที่มีศักยภาพเพียงพอที่จะตอบสนองความต้องการเชื้อเพลิงได้ทั้งหมด แม้ว่ารัฐบาลไบเดนจะตั้งเป้าหมายที่จะจัดหาเชื้อเพลิงการบินที่ยั่งยืน 100% ภายในปี 2050 แต่ในปีที่แล้ว สหรัฐอเมริกากลับผลิตเชื้อเพลิงที่ยั่งยืนได้เพียงพอที่จะตอบสนองการใช้เชื้อเพลิงของอุตสาหกรรมการบินของสหรัฐอเมริกาได้ไม่ถึง 0.2%

การจัดหาแหล่งที่มา

เชื้อเพลิงเครื่องบินที่ยั่งยืนเกือบทั้งหมดในปัจจุบันผลิตจากไขมันบางรูปแบบ ซึ่งรวมถึงน้ำมันปรุงอาหารใช้แล้ว น้ำมันพืช และไขมันสัตว์ แต่ปริมาณการผลิตกลับไม่เพียงพอต่อความต้องการ ปัจจุบัน สหรัฐอเมริกาและยุโรปใช้น้ำมันปรุงอาหารใช้แล้วเกือบทั้งหมดในประเทศ และนำเข้าไขมันเหลือทิ้งเพิ่มเติมจากเอเชียเพื่อผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพสำหรับเครื่องบิน รถยนต์ และรถบรรทุก

เชื้อเพลิงเครื่องบินเจ็ทแบบยั่งยืนระลอกใหม่ที่จะเข้าสู่ตลาดสหรัฐฯ ในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้าอาจผลิตจากข้าวโพดและอ้อย ก่อนหน้านี้ โรงกลั่นได้นำแป้งและน้ำตาลในพืชผลเหล่านี้มาหมักเป็นเอทานอล ก่อนจะนำไปผสมกับน้ำมันเบนซินและดีเซล LanzaJet สตาร์ทอัพด้านเชื้อเพลิงทางเลือก ได้เปิดโรงงานแห่งแรก ของโลก ที่ผลิตเชื้อเพลิงเครื่องบินเจ็ทโดยใช้เอทานอลที่ผลิตจากข้าวโพดของอเมริกา อ้อยของบราซิล และอื่นๆ

ข้อเสียประการหนึ่งคือเชื้อเพลิงที่ผลิตจากพืชอาหารอาจไม่ยั่งยืนเท่ากับเชื้อเพลิงที่ผลิตจากขยะ พื้นที่เกษตรกรรมมีจำกัด และการขยายพื้นที่เพาะปลูกเชื้อเพลิงชีวภาพอาจส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อม เช่น การใช้น้ำมากเกินไปและการตัดไม้ทำลายป่า ซึ่งปล่อยคาร์บอนสู่ชั้นบรรยากาศมากขึ้น เพื่อตอบสนองความต้องการเชื้อเพลิงการบินทั้งหมดของสหรัฐฯ ด้วยเอทานอลจากข้าวโพด ประเทศจะต้องปลูกข้าวโพด 114 ล้านเอเคอร์ ซึ่งเป็นพื้นที่ที่ใหญ่กว่ารัฐแคลิฟอร์เนีย นี่คือเหตุผลที่กฎระเบียบของยุโรปไม่ถือว่าเชื้อเพลิงชีวภาพส่วนใหญ่ที่ผลิตจากพืชอาหารเป็น "เชื้อเพลิงที่ยั่งยืน" และเชื้อเพลิงเครื่องบินที่ผลิตจากเอทานอลจากข้าวโพดอาจไม่เข้าข่ายได้รับสิทธิประโยชน์ทางภาษีตามนิยามของสหรัฐอเมริกา ตามรายงานของวอชิงตันโพสต์

อีกทางเลือกหนึ่งคือ ผู้ผลิตกำลังพัฒนาวิธีการผลิตเชื้อเพลิงเครื่องบินจากพืชคลุมดินเซลลูโลส ซึ่งเป็นหญ้าชนิดหนึ่งที่มักปลูกในฟาร์มระหว่างฤดูเพาะปลูกปกติเพื่อรักษาความสมบูรณ์ของดิน เนื่องจากพืชเหล่านี้เติบโตนอกฤดูกาล จึงไม่แข่งขันกับพืชอาหารเพื่อแย่งชิงพื้นที่เพาะปลูก ทำให้มีความยั่งยืนมากขึ้น

หลายบริษัทกำลังเปลี่ยนขยะให้เป็นเชื้อเพลิงเครื่องบิน หนึ่งในนั้นคือโรงกลั่น Fulcrum Bioenergy ในสหรัฐอเมริกา ซึ่งเตรียมเปิดโรงงานเปลี่ยนขยะเป็นเชื้อเพลิงในปี 2565 แต่ขยะไม่ใช่วัตถุดิบที่ดีทั้งหมด จำเป็นต้องได้รับการคัดแยก ขยะประเภทอื่นๆ ที่เหมาะสมกว่า เช่น ขยะทางการเกษตร ซึ่งรวมถึงลำต้น ใบไม้ และผลผลิตที่ยังไม่ได้เก็บเกี่ยว หรือเปลือกและแกลบที่เหลือจากการแปรรูปอาหาร กิ่งไม้และเปลือกไม้ที่เหลือจากการตัดไม้ ขี้เลื่อย และเศษไม้ ก็สามารถนำมาเป็นเชื้อเพลิงได้เช่นกัน นอกจากนี้ ยังมีการพิจารณาใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนสีเขียวอีกด้วย

แม้ว่าการผลิตเชื้อเพลิงเครื่องบินจากไฮโดรเจนจะยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น แต่เมื่อการผลิตเริ่มเพิ่มขึ้น ไฮโดรเจนสีเขียวจะกลายมาเป็นแหล่งเชื้อเพลิงที่ยั่งยืนที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งอย่างรวดเร็ว ตามที่ SkyNRG ซึ่งเป็นผู้ผลิตเชื้อเพลิงเครื่องบินที่ยั่งยืนทำนายไว้

คานห์ หุ่ง

แหล่งที่มา