إنتاج وقود الطيران المستدام (SAF): ما التالي

في رحلة الانتقال من الوقود الأحفوري إلى الطاقة النظيفة والمتجددة، تتمثل إحدى أصعب المشكلات التي تحتاج إلى حل في السفر جوًا. اختُرعت أول سيارة كهربائية في القرن نفسه الذي اخُترعت فيه السيارات التي تعمل بالغاز التي نعرفها اليوم، وهو: القرن التاسع عشر. ومع ذلك، ففي تاريخ الطيران الذي يمتد إلى 120 عامًا، لم تُصبح الطائرات الكهربائية ممكنة إلا في الوقت الحالي.

وذلك لأن الوقود الأحفوري كثيف الطاقة بشكل لا يصدق. يخزن وقود الطائرات النفاثة طاقة أكبر بمقدار 43 ضعفًا لوزنه مقارنة بأفضل البطاريات المتوافرة في الوقت الحالي. ولكن مع اقتراب زيادة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من الطائرات التجارية إلى ثلاثة أضعاف بحلول عام 2050، وفقًا للمجلس الدولي للنقل النظيف، ستحتاج صناعة الطيران إلى تكنولوجيا يمكنها الحد من تأثيره ليصبح أكثر استدامة.

أحد الحلول التي تثير شركات الطيران ومصنعي الطائرات والجهات التنظيمية الحكومية هو وقود الطيران المستدام (SAF). كأحد البدائل منخفضة الكربون لوقود الطائرات النفاثة التقليدي القائم على البترول، يُصنع وقود الطيران المستدام من مواد متجددة كبذور الخردل وقصب السكر وزيت الطهي المستعمَل. 

كيف يتم تصنيع وقود الطائرات النفاثة المتجدد؟

يُصنع وقود الطائرات النفاثة التقليدي من النفط الخام الغني بالكربون الذي يتم استخراجه من الأرض. وعندما يحترق في محركات الطائرات، ينبعث هذا الكربون في الغلاف الجوي. ومع ذلك، يُصنع وقود الطيران المستدام من منتجات ثانوية حيوانية أو نفايات زراعية وزيوت نباتية ومصادر كتلة حيوية أخرى. عندما يُصنع وقود الطيران المستدام (SAF) من بذور الخردل، على سبيل المثال، تمتص نباتات الخردل الجديدة جزيئات الكربون المنبعثة من احتراقه وتخزِّنها، ما يجعله متجددًا.

على مدار دورة حياة إنتاج الوقود واستخدامه، يمكن للوقود المتجدد مثل وقود الطيران المستدام من Honeywell أن يقلل من انبعاثات الكربون بنسبة تصل إلى 80%. 

يقول لي أبرامز، مدير تقديم الوقود المتجدد في Honeywell UOP: "يُعد وقود الطيران المستدام أحد المسارات القليلة لإزالة الكربون من الطيران اليوم؛ لأنه تكنولوجيا من السهل إحلالها محل سابقتها". "ويمكنك استخدامها في أسطول الطائرات الحالي بدون الحاجة إلى إعادة تهيئة المحركات أو تغيير عمليات التزويد بالوقود في المطار. ونحن نعرف كيفية إنتاجه اليوم."

أين يتم استخدام وقود الطائرات النفاثة المتجدد؟

في الوقت الحالي، يمكن للطائرات عادة استخدام مزيج من وقود الطائرات النفاثة المتجدد بنسبة تصل إلى 50% مع وقود الطائرات النفاثة التقليدي القائم على البترول. ولكن في ديسمبر 2021، حققت شركة يونايتد إيرلاينز إنجازًا كبيرًا من خلال تسيير أول طائرة ركاب تعمل بوقود الطيران المستدام (SAF) بنسبة 100% من شيكاغو إلى واشنطن العاصمة.

وقد أُنتج وقود الطائرات النفاثة المتجدد لهذه الرحلة باستخدام تقنية Ecofining^TM من Honeywell، والتي تتيح صنع وقود الطيران المستدام من مواد خام أكثر. ومع مرور الحكومات بحوافز لإنتاج المزيد من وقود الطائرات المتجدد أو وضع أهداف للتبني، سيكون من الضروري إنتاج القوات المسلحة السعودية من المزيد من المواد الخام لتوسيع نطاق الإنتاج. 

يقول أبرامز: "نهدف إلى إنتاج وقود مستدام بأقل تكلفة إجمالية". "كلما انخفضت تكلفة الوقود المتجدد، أصبح من السهل علينا تحقيق الانتقال إلى طاقة أكثر نظافة".

استثمرت Honeywell ويونايتد إيرلاينز معًا في شركة Alder Fuels، وهي شركة رائدة في مجال التكنولوجيا النظيفة، لإنتاج وقود طائرات نفاثة متجدد من مواد خام منخفضة التكلفة مثل نفايات الكتلة الحيوية الخشبية، ومخلفات الذرة، ونفايات المحاصيل الأخرى. 

وعند استخدام تقنيات Alder وHoneywell Ecofining^TM معًا، تُصبحان قابلتين للتطوير بدرجة كبيرة - لتلبية الطلب المتزايد على وقود الطيران المستدام - ويمكنهما إنتاج أول وقود طائرات نفاثة محايد للكربون. 

كيف سنصنع وقود الطائرات النفاثة المتجدد في المستقبل؟

كلما زادت وفرة المواد الخام وزادت كفاءة تحويلها إلى وقود طائرات نفاثة متجدد، انخفضت التكلفة - ما يجعل الانتقال نحو الطاقة النظيفة ممكنًا للطيران.

ومع قيام صناعات أخرى بالانتقال إلى هذه الطاقة، فإنها تفتح آفاقًا جديدة للسفر الجوي الأكثر استدامة. وفقًا لإدارة معلومات الطاقة الأمريكية، تنتج الولايات المتحدة وحدها حاليًا حوالي 15 مليار جالون من وقود الإيثانول سنويًا، معظمه مخصص للاستخدام في السيارات. وحيث تحل السيارات الهجينة والكهربائية محل السيارات التقليدية التي تعمل بالبنزين، فقد نتوقع أن نرى فائضًا أكبر بكثير من قدرة الإيثانول في الوقود. 

انطلاقًا من خبرتنا في Ecofining^TM على مدار عقد من الزمان، تقوم Honeywell بتطوير عملية تحويل الإيثانول إلى وقود الطائرات النفاثة جديدة لتلبية الطلب المتزايد على وقود الطيران المستدام بالإيثانول الذي يتم إنتاجه بالفعل على نطاق واسع. ستحول تقنية تحويل الإيثانول إلى وقود طائرات نفاثة من Honeywell الإيثانول (المستخرَج من الذرة أو قصب السكر أو السرغوم أو محاصيل أخرى) إلى وقود طائرات نفاثة متجدد إضافي كثيف الطاقة ومستقر ومتوافق مع البنية التحتية الحالية للتزويد بالوقود في المطارات.

إن تحويل الإيثانول، الذي نراه جميعًا في المضخة في الحياة اليومية، إلى مصدر طاقة منخفض الكربون للطائرات النفاثة، سيساعد في تحقيق فوائد وقود الطيران المستدام حتى نتمكن من مواجهة تحديات الطاقة في المستقبل. 

يقول أبرامز: "من المثير أن نرى مستوى التزام الحكومات وشركات الطيران والركاب والشركات بخفض انبعاثات الكربون من الطيران". مضيفًا: "ونحن بحاجة إلى أكثر من مسار لحل هذه المشكلة، وتقنيتنا آخذة في التطور بسرعة كبيرة. فنحن نكتشف كيفية جعل السفر الجوي الجماعي مستدامًا حقًا".

استمع إلى هذه الحلقة من البودكاست "المستقبل هو..." لمعرفة المزيد عن تقنية تحويل الإيثانول إلى وقود طائرات نفاثة، وما تعنيه لتوسيع نطاق إنتاج وقود الطيران المستدام.