هوانوردی سبز: رویاپردازی‌ دوستداران محیط زیست یا هدفی دست‌یافتنی؟

سفر با هواپیما به هیچ وجه بزرگ‌ترین منبع گازهای گلخانه‌ای انسانی نیست. در حال حاضر، سفرهای هوایی حدود ۲/۵ درصد از آلایندگی‌های گلخانه‌ای را به خود اختصاص داده است. اما پس از افت‌های ناشی از کووید، آمار سفرهای هوایی بار دیگر در حال رشد است و انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از آن بسیار محسوس و از سویی مقابله با آن دشوار است. باتری‌های الکتریکی مخصوصی که برای هواپیماها توسعه داده شده، در هواپیماهایی با برد کوتاه و ظرفیت کوچک، بسیار امیدوارکننده عمل کرده‌اند. اما برای هواپیماهای بزرگ‌تر، «تکنوفانتزی» استفاده از هیدروژن فشرده (ساخته‌شده از منابع سبز) چه به‌عنوان سوخت جت چه برای راه‌اندازی سلول‌های سوختی که در ادامه بتوانند موتورهای الکتریکی را به حرکت در آورند، احتمالاً برای دهه‌ها به همین شکل و در قوراه‌ی یک فانتزی باقی خواهد ماند.از همین رو، ایده‌ی سوخت پایدار هوانوردی (SAF) محبوبیت پیدا کرده است. این ماده جادویی در تمام پارامترهای مرتبط با سوخت‌های موجود مطابقت دارد و بنابراین به‌تعبیری می‌توان گفت جایگزینی برای نفت سفیدی است که در حال حاضر توسط هواپیماها سوزانده می‌شود. نکته‌ای هم وجود دارد: ساف به جای تقطیر از نفت خام، به‌طور مستقیم یا غیرمستقیم از دی‌اکسید کربن ساخته می‌شود.در حالت ایده‌آل، دی‌اکسید کربن از جو می‌آید؛ به‌طوری‌که بعد از برگشت به اتمسفر زمین، هیچ اثر گلخانه‌ای خالصی ایجاد نخواهد شد. بااین‌حال این گاز دست کم از خروجی یک فرایند صنعتی استخراج می‌شود و این امکان را فراهم می‌کند که حداقل قبل از انتشار، جایگزین انتشار سوخت‌های فسیلی در جاهای دیگر شود.اگر کسی بتواند این کار را با قیمتی رقابتی با مواد پالایشگاهی انجام دهد دنیا را فتح خواهد کرد! خطوط هوایی تاکنون حدود ۴۵۰ هزار پرواز را با استفاده از SAF به‌عنوان بخشی از ترکیب سوختشان انجام داده‌اند. هدف صنعت هوانوردی این است که تا سال ۲۰۵۰ به کربن صفر برسند و تاکنون به نظر می‌آید که ساف تنها راه عملی برای رسیدن به آن نقطه باشد. اما ساخت ساف کاری دشوار است. طی پروسه‌ی فوق بدون نیاز به مواد شیمیایی، یعنی این که معادل خروجی موتور را بردارید و آن را به چیزی شبیه آنچه که در وهله‌ی نخست وارد موتور می‌شد تبدیل کنید. چنین کاری مستلزم «تثبیت» کربن دی‌اکسید کربن در مولکول‌های بزرگ غنی از انرژی است. جای تعجب نیست که نتیجه‌ی نهایی هزینه‌ای تقریباً سه برابر سوخت‌های جت معمولی داشته باشد.مقاله‌ی مرتبط:در ساف‌هایی که به این شکل تاکنون وارد بازار شده‌اند، برای تثبیت کربن به فتوسنتز متکی بوده‌ایم. این ماده از روغن‌های آشپزی دورریخته‌شده و چربی‌های حیوانی به دست می‌آید؛ این چربی‌ها درواقع مولکول‌های تری گلیسیریدی هستند که موجودیتشان به تأثیر نور خورشید بر کلروفیل می‌رسد.برای تولید ساف، تری‌گلیسریدها تحت فعل و انفعالاتی موسوم به هیدرو تریتینگ با آب قرار می‌گیرند. این فعل و انفعالات روشی ثابت برای تولید بیودیزل در حمل‌و‌نقل زمینی است. یک مولکول تری گلیسیرید شامل سه دنباله‌ی هیدروکربنی متصل به یک سر حاوی اکسیژن است. طی هیدروتریتینگ اکسیژن با هیدروژن ترکیب شده و آب تولید می‌شود. این کار دنباله‌ها را آزاد کرده و بخش سر مولکول را به یک مولکول پروپان تبدیل می‌کند. در ادامه می‌توان دنباله‌های آزادشده را به‌صورت قطره‌چکانی پردازش کرد.شرایط هوانوردی در حال حاضردر حال حاضر، بزرگ‌ترین تولیدکننده ساف‌های هیدروتریت‌شده یک شرکت فنلاندی به اسم نست است. آن‌ها در حال توسعه یک کارخانه بیودیزل در روتردام برای تولید سالم و همچنین توسعه یک کارخانه هدفمند در پوروو در کشور خودشان هستند. نست قصد دارد تا پایان سال ۲۰۲۳ میلادی، ۱/۹ میلیارد لیتر ساف در سال تولید کند. چنین مقداری حدود ۱۵ برابر کل تولید جهانی در سال ۲۰۲۱ است (البته هنوز کمتر از ۲ درصد از مصرف جهانی سوخت جت خواهد بود). نقطه‌ی عطف این دست اقدامات زمانی بود که در ماه جولای خطوط هوایی امریکن اولین محموله از سوخت ساف را تحویل گرفت. آن‌ها می‌خواستند از سوی CORSIA به‌عنوان یک شرکت هوایی سبز قلمداد شوند. CORSIA یا برنامه‌ی کاهش و جبران کربن برای هوانوردی بین‌المللی معیارهای استاندارد انتشار آلاینده‌ها در هوانوردی را تعیین می‌کند.بااین‌حال، نست تنها شرکتی نیست که از هیدروتریتینگ برای تهیه ساف از روغن‌ها و چربی‌های آشپزی بازیافتی استفاده کرده باشد. در آمریکا شرکتی به نام ورلد انرژی، یک پالایشگاه نفت سابق را برای انجام کاری مشابه در پارامونت کالیفرنیا به کار بسته است. آن‌ها درواقع اولین کارخانه‌ای بودند که به‌صورت تجاری ساف تولید کرند. این کار در سال ۲۰۱۶ میلادی توسط برایان شرباکو یک کارآفرین حوزه صنایع سبز انجام شد. شرباکو در سال ۲۰۱۸ میلادی این کارخانه را به ورلد انرژی فروخت. آن‌ها در ادامه با شرکت ایر پراکاتس و شرکتی متخصص در گازهای صنعتی و یک شرکت مهندسی موسوم به هانی‌ول در راستای توسعه‌ی عملیات خودشان همکاری کرده‌اند. انتظار می‌رود تا سال ۲۰۲۵ حدود ۱/۳ میلیارد لیتر ساف در سال تولید توسط این گروه و همکاری‌هایشان تولید شود. در همین حال، خود شرباکو در مسیر دیگری حرکت کرده است. وی سعی داشته برای گسترش دامنه مواد زائدی که قابلیت تبدیل شدن به SAF داشته باشند، کارهایی صورت دهد.مقاله‌ی مرتبط:یک مانع بزرگ در مسیر گسترش رویکرد تبدیل تری‌گلیسیرید به ساف، بحث تأمین مواد خام است. ارزش افزودن به زباله‌های غذایی چیزی است که طبعاً همگان می‌توانند آن را تحسین کنند. بااین‌حال باید در نظر داشت که اگر هدف ما کمک جدی و معنی‌دار به بازار سوخت جت باشد، احتمالاً با سناریویی برای افزایش خرید روغن‌های غذایی مواجه خواهیم شد. چنین کاری به‌نوبه‌ی خود قیمت‌های روغن‌ها را افزایش می‌دهد و باعث تشویق گسترش کشت نخل‌های روغنی می‌شود. هر دوی اینها مشکلات خود را به همراه خواهند داشت.پروژه جدید شرباکو موسوم به آلدر فیلز هم اکنون تحت بررسی است. مواد خام مورد نیاز برای پروژه‌ی آموزش آشپزی و مطالب جالب جدید...