حلول عملية لجعل الطيران أكثر إخضرارا.. السفر الجوي يسبب ما يقرب من 6% من غازات الاحتباس الحراري

كتبت : حبيبة جمال

قبل جائحة COVID-19 ، عندما كان قطاع الطيران العالمي يحلق عالياً في عام 2019، ساهم بما يقرب من 6٪ من غازات الاحتباس الحراري التي تسبب الاحتباس الحراري في غلافنا الجوي، بعد عام، مع شل الصناعة بسبب إلغاء الرحلات الجوية المرتبطة بالوباء، انخفض هذا الرقم بنسبة 43 ٪. في العام الماضي، كان لا يزال أقل بنسبة 37٪.

لكن الحركة الجوية تتزايد باطراد، وفقا للهيئة الصناعية لاتحاد النقل الجوي الدولي.

انبعاثات غازات الاحتباس الحراري آخذة في الارتفاع أيضًا. رداً على ذلك ، أعلن البرلمان الأوروبي عن اقتراح لإدخال ملصقات بيئية للسفر الجوي اعتبارًا من عام 2025. وسيعمل النظام على إعلام الركاب بالبصمة المناخية لرحلاتهم الجوية.

يمثل ثاني أكسيد الكربون حوالي ثلث تأثير الاحترار العالمي المنسوب إلى السفر الجوي. ثلثاها ناتج عن عوامل أخرى ، وأهمها مسارات التكثيف ، أو الكوابح ، التي تتركها الطائرات وراءها.

طرق الطيران البديلة

تتشكل الكونتريل – تلك السحب البيضاء الضيقة التي تتبع مسار الطائرة عبر السماء – عندما يحترق وقود الطائرات الذي يحتوي على الكيروسين. على ارتفاع متوسط الإبحار ما بين 8000 إلى 12000 متر (حوالي 26000 إلى 40.000 قدم) ، تتسبب درجات الحرارة المنخفضة في تكثف بخار الماء حول السخام والكبريت الذي خلفته انبعاثات الطائرات النفاثة. يمكن أن تظل بلورات الجليد الناتجة معلقة في الهواء لساعات.

تحبس الكونتريل الحرارة في الغلاف الجوي ، كما هو الحال في الدفيئة ، مما يضخم بشكل كبير تأثير الطيران على مناخ العالم. أظهرت الدراسات الحديثة أن الكواشف أكثر ضررًا بنحو 1.7 مرة من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ، عندما يتعلق الأمر بالاحترار العالمي.

على الجانب الإيجابي، من السهل نسبيًا تجنب تكثف البخار باستخدام بيانات الأقمار الصناعية ، يمكن لمخططي الطيران تحسين مسارات الطائرات لتجنب أنماط الطقس التي تفضل تكوين الكرات النفاثة. يمكن للطيارين أيضًا أن يطيروا بطائراتهم على ارتفاع 500 إلى 1000 متر ، على سبيل المثال ، حيث تكون درجات الحرارة منخفضة.

قال ماركوس فيشر ، مدير قسم في مركز الفضاء الألماني ، “لا يتطلب الأمر الكثير من الجهد لإجراء هذه التغييرات” ، مضيفًا أن ذلك سيعني ما بين 1 إلى 5٪ زيادة في الوقود ووقت الرحلة، قال لـ DW ، إن ذلك سيؤدي إلى انخفاض بنسبة 30 إلى 80٪ في تأثير الاحترار الناجم عن عوامل أخرى غير ثاني أكسيد الكربون.

يهدف الاتحاد الأوروبي إلى تضمين هذه التأثيرات المناخية غير ثاني أكسيد الكربون في اتفاقيات تجارة الانبعاثات الأوروبية المستقبلية. سيتعين على شركات الطيران البدء في الإبلاغ عن مثل هذه الملوثات اعتبارًا من عام 2025 ، وفقًا لاتفاق مبدئي في البرلمان الأوروبي.

إنتاج الكيروسين الإلكتروني بالطاقة الخضراء

ينتج عن حرق الكيروسين المشتق من البترول الكثير من ثاني أكسيد الكربون، وعلى ارتفاعات عالية ، غازات دفيئة أخرى مثل الأوزون. البديل الخالي من ثاني أكسيد الكربون هو الكيروسين الإلكتروني.

يمكن إنتاج الكيروسين الإلكتروني بطريقة محايدة مناخياً باستخدام الكهرباء الخضراء والمياه وثاني أكسيد الكربون المستخرج من الهواء.

أولاً، يتم توليد الهيدروجين باستخدام عملية تتضمن التحليل الكهربائي، ثم يضاف ثاني أكسيد الكربون لإنتاج كيروسين إلكتروني صناعي.

تكمن المشكلة في أنه لكي يكون الكيروسين الإلكتروني فعّالًا من حيث التكلفة، يجب أن يُصنع بالكثير من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح – وحتى الآن، لا يوجد ما يكفي من هذه الطاقة المتجددة.

يجب أيضًا بناء مصانع إنتاج جديدة للهيدروجين الأخضر، وامتصاص الهواء المباشر لثاني أكسيد الكربون والوقود الاصطناعي.

هل يمكن تشغيل الطائرات بزيت الطهي؟

خيار آخر للطائرات هو إعادة التزود بالوقود بالبيوكيروسين، والذي يمكن صنعه من بذور اللفت أو بذور الجاتروفا أو زيت الطهي القديم. توجد بالفعل مصانع إنتاج صغيرة الحجم، لكن المنتجين سيحتاجون إلى توسيع طاقتهم بشكل كبير لمواكبة الطلب، كما أن الإنتاج المكثف للبيوكيروسين محدود، بسبب ندرة الأراضي الصالحة للزراعة – والتي يعد استخدامها بحد ذاته مثيرًا للجدل، لأنه يمنع شغل المساحة اللازمة لزراعة الغذاء.

بموجب اقتراح من المفوضية الأوروبية ، سيتم خلط الوقود الحيوي والكيروسين الإلكتروني مع الكيروسين الأحفوري التقليدي اعتبارًا من عام 2025. وسترتفع حصة الوقود الحيوي في المزيج بنسبة 2٪ سنويًا ، لتصل إلى 70٪ بحلول عام 2050. ولم يتم الاقتراح بعد اجتاز.

رحلات جوية قصيرة المدى تعمل بالبطارية في الأفق

باستخدام المحركات الكهربائية والبطاريات ، يمكن أن تتجنب الرحلات الجوية إنتاج انبعاثات مباشرة أو موانع الاحتباس الحراري. لكن البطاريات الحالية ثقيلة للغاية ولا تتمتع بسعة تخزين كافية ، مما يقصر الطائرات على مسافات قصيرة لا تزيد عن بضع مئات من الكيلومترات.

تعمل العديد من الشركات على إصلاح البطاريات وتحسين الطائرات. على سبيل المثال ، تقوم الشركة المصنعة الإسرائيلية Eviation Aircraft ببناء طائرة كهربائية بالكامل تتسع لتسعة ركاب. من المتوقع أن يصل مدى الطائرة الخاصة إلى 445 كيلومتراً وسرعة قصوى تبلغ 400 كيلومتر في الساعة (حوالي 250 ميلاً في الساعة).

تهدف النرويج إلى إطلاق أول خدمة طيران كهربائية مجدولة بانتظام في أقل من ثلاث سنوات. تخطط البلاد لربط مدينتي بيرغن وستافنجر الساحليتين ، اللتين تفصل بينهما مسافة 160 كيلومترًا ، برحلة تخدمها طائرة تعمل بالبطارية تتسع لـ 12 راكبًا اعتبارًا من عام 2026.

 طائرات الهيدروجين واعدة

أصبحت الطائرات الأصغر التي تعمل بالهيدروجين مؤخرًا في دائرة الضوء. تستخدم هذه الطائرات خلايا وقود الهيدروجين لتوليد الكهرباء وتشغيل مراوح الطائرة بكفاءة. يمكن أيضًا تشغيل المحركات النفاثة في الطائرات طويلة المدى باستخدام الهيدروجين ولكنها ستكون أقل كفاءة.

تخطط شركة إيرباص لتصنيع الطائرات الأوروبية لإطلاق طائرة ركاب تعمل بالهيدروجين بحلول عام 2035. وقد تمثل هذه الطائرات أكثر من 30٪ من الحركة الجوية العالمية بحلول عام 2050 ، وفقًا لدراسة أجرتها شركة الاستشارات العالمية ماكينزي.

لكن الطائرات التي تعمل بالهيدروجين لا تزال تشكل تحديات عديدة. يصبح الغاز المتطاير سائلاً فقط عند درجة حرارة أقل من 253 درجة مئوية (ناقص 423 فهرنهايت) ، ويجب تخزينه تحت ضغط عالٍ في خزانات خاصة. وهذا يعني متطلبات مساحة ووزن إضافية للطائرات ، ولم يتم تطوير هذه الخطط بعد. بالإضافة إلى ذلك ، ستحتاج المطارات إلى تطوير بنية تحتية جديدة للتزود بالوقود للطائرات التي تعمل بالهيدروجين.

 لتقليل الانبعاثات: طيران أقل

حتى في أكثر السيناريوهات تفاؤلاً، لن يكون السفر الجوي خاليًا تمامًا من الانبعاثات بحلول عام 2050، ويعتقد الخبراء أنه إذا نفذت الصناعة خطط إعادة هيكلة طموحة – استبدال وقود الطائرات القياسي تمامًا بالهيدروجين الأخضر والكيروسين الإلكتروني ، وإعادة توجيه الطائرات لمنع الكواشف – يمكن أن تقلل من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بنسبة تصل إلى 90٪.

كما قال UBA، وكالة البيئة الفيدرالية الألمانية، أشارت دراسة حديثة في المجلة العلمية نيتشر، إلى أنه حتى التحول الكامل إلى الكيروسين الإلكتروني لا يزال يؤدي إلى آثار سلبية متبقية على المناخ، لذلك، لا يزال تجنب جميع الرحلات الجوية باستثناء الضرورية وإعطاء الأفضلية لوسائل النقل الصديقة للمناخ أمرًا أساسيًا.

شدد خبراء الطيران أيضًا على الحاجة إلى طائرات جديدة وخفيفة الوزن بأجنحة محسّنة، واستخدام مراوح بدلاً من المحركات النفاثة وتقليل السرعة الجوية. وأشاروا إلى أن هذه الإجراءات يمكن أن تقلل من استخدام الوقود بنحو 50٪ مقارنة باليوم.

قالت مجموعة حملة النقل النظيف الأوروبية ، النقل والبيئة (T&E) ، إن دمج التكاليف البيئية في أسعار تذاكر الطيران سيساعد في تنفيذ كل هذه الإجراءات. لا تدفع شركات الطيران حاليًا أي شيء لتفسير مساهمتها في أزمة المناخ. إن تضمين التكاليف البيئية في أسعار تذاكر الطيران سيكون طريقة عادلة لتعزيز إعادة هيكلة صناعة الطيران وسيجعل من الأسهل التحول إلى وسائل النقل الصديقة للمناخ .