شرح تكنولوجيا المناخ: الوقود المستدام للطيران

إن أي نشاط بشري لا يصعب إزالة الكربون منه مثل الطيران. فالوقود الخفيف نسبيا والكثيف الطاقة للطائرات ــ أو ما يعرف بالنوع الأكثر شيوعاً ــ يحزم كميات هائلة من الطاقة في مساحة ضئيلة ووزن ضئيل. والواقع أن العثور على بديل بنفس الكفاءة يشكل احتمالاً شاقاً.

يوضح أندرو تشارلتون من شركة الاستشارات المتخصصة في مجال الطيران Aviation Advocacy: “إن طائرة Jet A-1 تقترب من أن تكون مثالية من حيث الوزن مقابل القوة”.

في الوقت الحالي، تعد “وقود الطيران المستدام” من البدائل الرائدة. يتم إنتاج هذه الوقود من مصادر غير أحفورية – بما في ذلك زيت الطهي المستعمل، والدهون الحيوانية، أو حتى الكربون من الهواء – ويمكن استخدامها كبديل مباشر لطائرة جيت أ-1. ولكن هناك العديد من الأسئلة حول مدى سرعة زيادة إنتاج مثل هذه الوقود، وتكلفتها، وتأثير إنتاجها على الأنشطة الأخرى، مثل الزراعة.

كيف يعمل؟

في الوقت الحاضر، يعد زيت الطهي المستخدم هو “المادة الخام” الرئيسية المستخدمة في وقود الطائرات المتنقل. يتم ترشيح الزيت و”هدرجته” ـ وهي عملية يتم فيها استبدال الأكسجين بالهيدروجين لتحويله إلى هيدروكربون. ثم يتم تقطير الخليط الناتج.

ويعمل المنتجون أيضاً على إيجاد السبل لتحويل المواد من النفايات البلدية إلى وقود مستدام. وهناك قدر كبير من الإثارة أيضاً بشأن الإمكانات التي تتيحها تكنولوجيا تسمى “الطاقة إلى سوائل” أو “الوقود الإلكتروني”، والتي تستخدم التحليل الكهربائي لتحويل الكربون المستخرج من الهواء إلى وقود قائم على الكربون.

وتصف لورين رايلي، كبيرة مسؤولي الاستدامة في شركة يونايتد إيرلاينز الأمريكية، هذه التكنولوجيا بأنها مثيرة للاهتمام بشكل خاص.

ويقول رايلي في إشارة إلى المخاوف بشأن توافر مواد أخرى يمكن تحويلها إلى وقود مستدام: “إن تحويل الطاقة إلى سائل يعني سحب الكربون من الغلاف الجوي، ويمكنك القيام بذلك باستخدام الطاقة المستدامة”.

ما هي إيجابيات وسلبيات؟

من المفترض أن تتمتع الوقودات الطائرة ذاتية الحركة بالعديد من المزايا التي تتمتع بها وقود الطائرات Jet A-1 وغيره من أنواع الوقود التقليدية، في حين تولد انبعاثات كربونية أقل كثيراً. ورغم أن حرق الوقود ينتج ثاني أكسيد الكربون بنفس الطريقة التي تحرق بها أنواع الوقود التقليدية، فإن كمية ثاني أكسيد الكربون التي تضاف إلى الغلاف الجوي أقل كثيراً.

يؤدي حرق الوقود الأحفوري إلى انبعاث الكربون الذي تم دفنه تحت الأرض في الغلاف الجوي، في حين تطلق الوقود الحيوي المتجدد في الغالب الكربون الذي هو بالفعل جزء من دورة الكربون على الأرض – والذي يتم تخزينه بالفعل في النباتات التي تلتقط الكربون من الغلاف الجوي أثناء نموها.

ومع ذلك، هناك مخاوف بشأن إمكانية الوصول إلى المواد الخام اللازمة لإنتاج زيت الطهي المستعمل. وتقتصر إمدادات زيت الطهي المستعمل على الكمية المستخدمة في المطاعم وغيرها من الأماكن التي يمكن فيها جمع الزيت. ولا تزال هناك مخاوف أكبر بشأن التأثير الذي قد يخلفه تحويل مساحات كبيرة من الأراضي إلى نباتات لزراعة مواد خام لإنتاج زيت الطهي المستعمل على الزراعة.

ويتساءل تشارلتون: “الخطر الكبير هو: هل تستخدم مواد خام يمكن استخدامها في الغذاء؟”

وفي الوقت نفسه، قد يتطلب إنتاج الوقود السائل كميات هائلة من الكهرباء المتجددة التي يمكن استخدامها كمصدر للطاقة النظيفة في أماكن أخرى.

هل سينقذ الكوكب؟

لا تعمل الوقود الحيوي المستدام على إزالة الانبعاثات الكربونية بالكامل. فلكي يتم استخدامها في العديد من الطائرات، لا يزال يتعين خلطها بنسبة معينة من وقود الطائرات التقليدي. وهناك أيضًا انبعاثات كربونية مرتبطة بإنتاجها ونقلها. وسيظل ثاني أكسيد الكربون الناتج عن حرقها يساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري العالمي حتى يتم إعادة امتصاصه بواسطة النباتات النامية أو غيرها من العمليات التي تمتص الكربون.

ويتوقع أنصار هذه التقنية أنها سوف تعمل على خفض انبعاثات الكربون بنحو 80%، ولكن المنتقدين يشيرون إلى أن هذا الرقم قد يكون متفائلاً بشكل مفرط. وهذا على افتراض أن كميات كبيرة من الوقود الحيوي سوف تدخل حيز الاستخدام بالفعل.

وهناك أيضاً التكاليف التي يتحملها الركاب. ففي الشهر الماضي أعلنت مجموعة لوفتهانزا الألمانية ـ مالكة شركات طيران بما في ذلك الخطوط الجوية النمساوية والسويسرية، فضلاً عن شركة الطيران الألمانية لوفتهانزا ـ عن خططها لفرض رسوم إضافية على التذاكر تصل إلى 72 يورو، بعد أن صدرت قواعد أوروبية جديدة تلزم شركات الطيران باستخدام بعض محركات الطائرات ذاتية الحركة لتشغيل طائراتها. ولكن النسبة المطلوبة في البداية لا تتجاوز 2%. وتستخدم شركة يونايتد إيرلاينز حالياً محركات الطائرات ذاتية الحركة لتوفير 0.1% فقط من الوقود.

هل وصلت بعد؟

وقد دخلت بعض أنواع الوقود الحيوي بالفعل مرحلة الإنتاج التجاري. ولكن رايلي من شركة يونايتد إيرلاينز يشير إلى أن إجمالي الإنتاج العالمي من الوقود الحيوي في العام الماضي بلغ 150 مليون جالون فقط. وقد استخدمت شركة يونايتد وحدها 4.2 مليار جالون من وقود الطيران التقليدي في نفس العام.

وفي الوقت نفسه، يتم إنتاج الوقود السائل بكميات صغيرة فقط، على أساس تجريبي.

وتظل الوقود المستدام مكلفاً. ورغم أن لتراً واحداً من وقود الطائرات المستدام يحتوي عادة على نفس الطاقة التي يحتوي عليها لتر واحد من الوقود التقليدي، فإن وقود الطائرات المستدام يكلف عادة ضعفي تكلفة نفس الكمية من وقود الهيدروكربون التقليدي ــ وفي كثير من الأحيان أكثر من ذلك بكثير.

هناك بعض التفاؤل بأن تكاليف الطائرات ذات المحركات الطائرة قد تنخفض مع تحقيق مستويات إنتاج أعلى لاقتصادات الحجم. ولكن من المرجح أن يظل هناك فارق كبير في الأسعار في المستقبل المنظور. وقال رايلي من شركة يونايتد إيرلاينز الشهر الماضي إن أكبر خطر يهدد التحول إلى الطائرات ذات المحركات الطائرة يتمثل في الجدول الزمني الذي يتعين على الصناعة الالتزام به.

من هم الرابحون والخاسرون؟

ومن المرجح أن يكون الخاسرون هم الركاب ــ الذين سيضطرون إلى دفع مبالغ أكبر كثيراً مقابل التذاكر مع انتشار استخدام طائرات الركاب الذاتية القيادة ــ وشركات الطيران، التي قد تضطر عملياتها إلى تقليص حجمها إذا ارتفعت الأسعار.

ومن المرجح أن تكون الشركات المنتجة للأنواع الجديدة من الوقود هي المستفيدة.

من يستثمر فيه؟

إن المنتجين التقليديين للوقود الهيدروكربوني لا يشاركون في إنتاج الوقود المستدام، باستثناءات قليلة. ويقول تشارلتون: “لقد انسحبت شركات النفط الكبرى فعلياً من الميدان”.

وهناك بدلاً من ذلك سلسلة من الشركات الناشئة الصغيرة المتخصصة في إنتاج هذه المنتجات، وكثير منها مدرجة في البورصة. ومن بين هذه الشركات شركة Neste الفنلندية وشركة Gevo، وهي شركة إنتاج مقرها في كولورادو.

وهناك أيضًا احتمال أن يستثمر بعض مالكي المطارات، مثل مطار هيثرو في المملكة المتحدة، في الإنتاج بالقرب من مواقعهم الخاصة. كما اقترحت بعض شركات الطيران أيضًا أنها قد تستثمر في إنتاج الوقود المستدام أيضًا.