أكمل فريق من العلماء اختبارات لتحديد كمية الانبعاثات الناتجة عن احتراق وقود الطيران المستدام، مما كشف عن انخفاض كبير بالمقارنة مع وقود الطائرات العادي.
قام باحثون من المركز الوطني لعلوم الغلاف الجوي (NCAS)، بما في ذلك باحثون من جامعة مانشستر، بمقارنة وقود الطائرات القياسي مع عدة خلطات مختلفة من وقود الطيران المستدام ، بما في ذلك الوقود الذي توفره شركة نيستي.
قاموا بمراقبة الانبعاثات الناتجة عن محركين مختلفين، بما في ذلك تلك المستخدمة في طائرة BAe-146-301 التابعة لمختبر FAAM المحمول جواً باستخدام مرافق CFS Aero في مطار هاواردن.
كان قطاع الطيران مسؤولاً عن أكثر من 2% من انبعاثات غازات الدفيئة العالمية في عام 2021، لكن وقود الطيران المستدام لديه القدرة على تقليل انبعاثات غازات الدفيئة المتغيرة للمناخ – مثل ثاني أكسيد الكربون – في الطيران بنسبة تصل إلى 80% مقارنة بالمعايير، كما أن لديها القدرة على الاستفادة من جودة الهواء المحلي.
تقليل آثار الاحترار المناخي للطيران
وجدت نتائج البحث، أن انبعاثات الكربون الأسود متناهية الصغر عند الدفع المنخفض، والتي تؤثر بشكل مباشر على جودة الهواء المحلي، كانت أقل بنسبة 45% من حيث العدد و80% أقل من حيث الكتلة لكل كيلوغرام من وقود الطيران المستدام المختلط المحترق.
يمكن أن تساعد النتائج في تقليل آثار الاحترار المناخي للطيران على مستوى العالم.
قال الدكتور بول ويليامز، عالم أبحاث NCAS ومقره في جامعة مانشستر: “بينما يتجه الطيران وهيئات تمويل UKRI نحو الحياد الكربوني، من المهم فهم التأثيرات التي تحدثها أنواع الوقود البديلة هذه، من المهم حقًا فهم هذه الدراسة هذه التأثيرات وتزويد المملكة المتحدة بالقدرة على إجراء هذه التقييمات في المستقبل مع تطوير أنواع الوقود والتقنيات الجديدة.
يتم تصنيع وقود الطيران المستدام من الكتلة الحيوية المتجددة وموارد النفايات ويمكن استخدامه كبديل مباشر لوقود الطائرات المستخرج من النفط الخام، يتم مزج أنواع الوقود هذه مع وقود الطائرات القياسي بحيث تكون متوافقة مع جميع الطائرات الحالية، بما في ذلك طائرات FAAM.
الهدف هو أنه بحلول عام 2050، سيكون جميع أنواع وقود الطائرات اصطناعيًا بنسبة 100٪ وليس من الوقود الأحفوري.
يقول الدكتور بول ويليامز: “هذه الدراسة مهمة حقًا لفهم تأثيرات أنواع الوقود البديلة هذه وتزويد المملكة المتحدة بالقدرة على إجراء هذه التقييمات في المستقبل مع تطوير أنواع الوقود والتقنيات الجديدة”.
مكّن اختبار المحرك الأرضي الفريق من اكتشاف مجموعة من انبعاثات ملوثات الهواء الناتجة عن احتراق الوقود الحيوي المخلوط للطيران ووقود HEFA – لمقارنة الانبعاثات بين أنواع الوقود من المصادر المستدامة وغير المستدامة.
تم تقييم الخواص الكيميائية والفيزيائية للغازات والجسيمات المنبعثة – مثل ثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين والجسيمات الصغيرة العالقة.
باستخدام عينة مسبار طورتها شركة SCITEK، ومعدات من جامعة مانشستر، وجامعة كارديف، وجامعة يورك، تم قياس الانبعاثات داخل عادم المحرك.
وأضاف الدكتور ويليامز: “كجزء من اختبار المحرك الأرضي، قمنا بأخذ عينات من انبعاثات الكربون الأسود متناهية الصغر، والمعروفة أيضًا باسم الجسيمات غير المتطايرة، تؤثر انبعاثات الجسيمات غير المتطايرة الصادرة عن محركات الطائرات عند الدفع المنخفض بشكل مباشر على جودة الهواء المحلي بالقرب من سطح الأرض، والأشخاص الذين يعيشون ويعملون في المطارات القريبة.
يُظهر الاختبار أنه عند الدفع المنخفض، مقابل كل كيلوجرام من وقود الطيران المستدام المخلوط الذي يتم حرقه، هناك ما يقرب من 45% أقل في العدد و80% أقل في كتلة المواد غير المتطايرة الجسيمات الدقيقه.
“في دفعات الرحلة، وجدنا أيضًا أن هناك كميات أقل من الجسيمات غير المتطايرة المنبعثة من حرق وقود الطيران المستدام، وهذا يشير إلى أنه أثناء تحليق الطائرة، ستكون هناك كمية أقل من الجسيمات غير المتطايرة المنتجة، والتي “يؤثر بدوره على تكوين نفاثات الهواء، وقد يكون لهذا القدرة على تقليل تأثيرات الاحترار المناخي الناجمة عن الطيران على مستوى العالم.”
يعد استخدام وقود الطيران المستدام، بالإضافة إلى اعتماد مجموعة من الممارسات المستدامة الأخرى، طريقة سريعة لتقليل انبعاثات الكربون الناتجة عن الطيران، والتي تشمل طائرات الأبحاث والعمليات في المملكة المتحدة.
وتأتي الدراسة في أعقاب أول دراسة حول الانبعاثات أثناء الطيران في العالم، والتي قامت مؤخرًا بأول رحلة لها باستخدام مزيج من وقود الطيران المستدام.
وقال آلان وولي، رئيس مختبر FAAM المحمول جواً، الذي يديره NCAS ، نتائج أعمال اختبار الانبعاثات هذه ستوجه القرارات المتعلقة بالاستثمار واستخدام وقود الطيران المستدام في المهام العلمية المستقبلية المحمولة جواً حول العالم” .
وأضاف “سيكون قطاع الطيران قادرًا على استخدام بياناتنا لتحسين الفهم على مستوى القطاع للغازات والجزيئات المنبعثة من محركات توربينات الغاز – بالحجم المستخدم في طائرات الأبحاث التابعة لمختبر FAAM المحمول جواً.”
