پایان بن‌بست هوانوردی سبز؛ دانشمندان راه تازه‌ای پیدا کردند

گروهی از پژوهشگران با معرفی روشی نوین برای تولید سوخت جت پایدار از دی‌اکسیدکربن صنعتی، مدعی‌اند می‌توان بخشی از این بن‌بست را شکست و مسیر پروازهای کم‌کربن را هموارتر کرد.
به گزارش مهر، با وجود تلاش‌های جهانی برای مقابله با تغییرات اقلیمی، محدود کردن انتشار گازهای گلخانه‌ای به تنهایی کافی نیست. اقتصادهای جهان در پی دستیابی به هدفی بلندپروازانه هستند: جهان با انتشار خالص صفر؛ جایی که فعالیت‌های انسانی هیچ آلاینده اضافه‌ای به جو وارد نکند. با این حال، با وجود پیشرفت‌ها در صنایع مختلف، بخش هوانوردی به دلیل ماهیت پیچیده‌اش، یکی از دشوارترین عرصه‌ها برای کربن‌زدایی محسوب می‌شود.

چالش بزرگ هوانوردی در مسیر کربن‌زدایی

هواپیماهای برقی در حال حاضر قادر به انجام پروازهای طولانی‌مدت با بازدهی مشابه سوخت‌های فسیلی نیستند. چگالی انرژی پایین باتری‌های الکتریکی باعث می‌شود برای پیمودن مسافت‌های طولانی، به باتری‌های حجیم‌تر و سنگین‌تری نیاز باشد. این موضوع مستقیماً بر کارایی پرواز تأثیر منفی می‌گذارد و مانعی جدی بر سر راه گذار صنعت هوانوردی به سمت انرژی‌های الکتریکی ایجاد کرده است.

سوخت جت پایدار؛ تبدیل آلاینده‌ها به انرژی پرواز

یکی از روش‌های قابل‌اطمینان برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای در صنعت هوانوردی، تولید «سوخت جت پایدار» از همان موادی است که هنگام مصرف سوخت در هوا منتشر می‌شوند. این ماهیت چرخه‌ای، اطمینان می‌دهد که ضمن استفاده از دی‌اکسید کربن موجود، سوخت جدیدی از منابع فسیلی استخراج نمی‌شود.
این فناوری مستقیماً سوخت جت تولید نمی‌کند؛ بلکه گازهای خروجی صنایع را جمع‌آوری کرده و آن‌ها را به بلوک‌های شیمیایی سازنده سوخت جت تبدیل می‌کند. این بلوک‌ها تنها به سوخت جت محدود نمی‌شوند، بلکه می‌توانند برای تولید محصولات دیگری که در حال حاضر به سوخت‌های فسیلی وابسته‌اند نیز استفاده شوند.

نوآوری دانشمندان؛ ادغام مراحل تبدیل برای کاهش مصرف انرژی

از موانع اصلی برای استفاده گسترده از این روش، مصرف بالای انرژی و ناکارآمدی در مرحله تبدیل بوده است. تیم پژوهشی به رهبری «تیانی ما» در دانشکده علوم دانشگاه RMIT، فرآیند حذف کربن و تبدیل آن را در یک مرحله ترکیب کرده‌اند و بدین ترتیب، مصرف انرژی و پیچیدگی اجرای این فرآیند را کاهش داده‌اند.
تیانی ما در این باره می‌گوید: «با ادغام مراحل تبدیل، توانسته‌ایم فرآیند را ساده کرده و اتلاف انرژی غیرضروری را به حداقل برسانیم.»

حرکت به سمت صنعت؛ از نمونه آزمایشی تا تولید در مقیاس بزرگ

روش ساده‌شدۀ محققان RMIT، امکان استقرار این فناوری در نزدیکی منابع بزرگ انتشار کربن را فراهم می‌کند. «یین‌گ لی»، از پژوهشگران این تیم، در مورد مزایای سیستم توضیح می‌دهد: این سیستم بدون نیاز به دی‌اکسید کربن با خلوص بسیار بالا عمل می‌کند که در محیط‌های صنعتی واقعی اهمیت زیادی دارد. همچنین روش ما تعداد مراحل پردازش را کاهش داده و مصرف انرژی را نسبت به سیستم‌های مرسوم پایین آورده است.

برای اثبات قابلیت اجرایی این فناوری، پژوهشگران یک نمونه اولیه ۳ کیلوواتی ساخته و عملکرد آن را در شرایط صنعتی بررسی کردند. آن‌ها همچنین قصد دارند برای اعتبارسنجی بیشتر در مقیاس‌های بزرگ‌تر، سیستمی ۲۰ کیلوواتی را با همکاری شرکای صنعتی بسازند.
تیانی ما تصریح می‌کند:توسعه و گسترش فناوری باید همگام با صنعت صورت گیرد. این تنها راه برای درک این است که چه چیزی در عمل کار می‌کند و چه چیزی هنوز نیاز به بهبود دارد.

هدف نهایی آماده‌سازی فناوری برای ورود به بازار

تیم پژوهشی قصد دارد در گام بعدی یک سیستم نمایشی ۱۰۰ کیلوواتی را راه‌اندازی کند و هدف‌گذاری کرده است که ظرف شش سال آینده، این فناوری را برای مقیاس تجاری آماده سازد. آن‌ها همچنین در حال تأسیس شرکتی فرعی برای تجاری‌سازی این اختراع هستند.
با این حال، تیانی ما تأکید می‌کند که این روش به تنهایی راه حل جامعی برای مشکل انتشار گازهای گلخانه‌ای نیست: او می گوید: «موضوع اصلی، توسعه ابزارهای عملی است که هم به صنایع و دولت‌ها در کاهش انتشار گازها یاری رساند و هم امکان بهره‌برداری از سیستم‌های موجود را در دوران گذار به سوی سوخت‌های پاک‌تر فراهم آورد.»