سوخت هواپیماهای آینده ممکن است از ضایعات غذایی تولید شود

هوانوردی تجاری به‌تنهایی مسئول حدود سه درصد از کل انتشار کربن جهانی است. اما این صنعت به‌طور فعال به‌دنبال راه ‌حل‌ سبز به شکل سوخت پایدار جت است و در یک مورد، آن سوخت ممکن است ضایعات غذایی خانگی باشد.

گروهی از پژوهشگران آزمایشگاه ملی انرژی تجدیدپذیر (NREL) در کلرادو و مؤسسه‌های دیگر در مطالعه‌ای که اخیرا در مجله‌ی PNAS منتشر شد، جزئیات روشی برای تبدیل ضایعات غذایی به سوخت پایدار جت را توصیف کرده‌اند که می‌تواند در موتورهای موجود استفاده شود.

زیست‌توده‌هایی مانند کود حیوانی و ضایعات غذایی می‌تواند به سوخت‌های زیستی تبدیل شود که سوخت‌های مایع تجدیدپذیری هستند که از ماده آلی ساخته می‌شوند. اتانول و بیودیزل دو نوع رایج از سوخت‌های زیستی تجدیدپذیر هستند؛ اما تولید سوخت پایدار هواپیمایی فرایند پیچیده‌تری است. این سوخت باید بسیار شبیه سوخت جت مبتنی بر نفتی باشد که امروز از آن استفاده می‌کنیم تا بتواند بدون نیاز به ایجاد اصلاحات خاصی در موتورها و هواپیماهای موجود استفاده شود. طراحی مجدد موتور هواپیما برای اینکه با انواع متفاوتی از سوخت کار کند زمان می‌برد؛ بنابراین هدف طراحی سوختی است که اکنون بتواند مورد استفاده قرار بگیرد.

به گزارش مجله‌ی پاپیولار ساینس، پژوهشگران توانستند اسیدهای چرب فرار حاصل از تخمیر ضایعات غذایی کهنه را به مولکول‌های ساده پارافین تبدیل کنند که می‌تواند در سوخت استفاده شود و در واقع از نظر شیمیایی از سوخت‌های فسیلی معمول چندان متفاوت نیست. انواعی از سوخت‌های پایدار هوانوردی با استفاده از زیست‌توده خصوصاً روغن، چربی و گریس حاصل از گیاهان و حیوانات ساخته شده است؛ اما استفاده از ضایعات غذایی که همیشه در حال افزایش است، برای تأمین انرژی پرواز این امکانات را گسترش می‌دهد.

درک واردون و نبیلا هوک پژوهشگران آزمایشگاه ملی انرژی تجدیدپذیر و نویسندگان مطالعه‌ی جدید می‌گویند سوخت آن‌ها در مخلوط ۹۰ درصد سوخت معمول جت و ۱۰ درصد سوخت جایگزین که صنعت باید رعایت کند، کار می‌کند. آن‌ها همچنین نشان دادند که می‌توانند آن را به ترکیب ۷۰/۳۰ برسانند؛ اما به زمان و آزمایش بیشتری نیاز است تا این نسبت در دنیای واقعی استفاده شود.

واردون می‌گوید شرکت‌های بزرگ مشتاق‌اند که در زمینه‌ی سوخت هواپیمایی پایدار مشارکت کنند؛ زیرا برخی راه‌حل‌های پایدار مانند هواپیماهای تجاری دارای باتری با فناوری کنونی باتری امکان‌پذیر نیستند. هواپیمای مجهز به باتری برای پرواز در مسافت‌های طولانی بسیار سنگین است؛ بنابراین سوختی که رفتار آن مانند سوختی است که هم‌اکنون داریم، راه ساده‌تری برای کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی است که انتشارات زیادی دارند. او می‌گوید سال گذشته شمار شرکت‌هایی که به‌دنبال سوخت پایدار هواپیمایی بوده‌اند، مانند مایکروسافت، آمازون و فدکس به‌شدت افزایش یافت.

واردون می‌گوید چون ضایعات مرطوب مورد استفاده در این فرایند معمولا در زمین دفن و سپس تجزیه می‌شود و گازهای گلخانه‌ای آزاد می‌کند، وقتی فرایند ساخت و استفاده از سوخت پایدار هواپیمایی افزایش مقیاس پیدا کند، می‌تواند ردپای کربنی منفی داشته باشد.

به گفته‌ی واردون، انجام این کار و برآورده ساختن معیارهای مورد نیاز سوخت پایدار کار بی‌اهمیتی نیست و موفقیت در دستیابی به این هدف به خاطر مقررات سخت‌گیرانه‌ای که در رابطه با ایمنی و عملکرد وجود دارد، کار بزرگی است. این سوخت‌های پایدار نه‌تنها صنعت را در مسیر انتشارات خالص صفر قرار می‌دهند بلکه هنگام سوختن نیز آئروسل‌های دوده کمتری تولید می‌کنند. ذرات دوده هسته‌ی ابرهایی را تشکیل می‌دهند که کانتریل (پَس‌دَمه یا ابر خطی) نامیده می‌شوند و از اگزوز هواپیما تشکیل می‌شوند که سپس گرمای موجود در اتمسفر را در خود به دام می‌اندازند.

هوک می‌گوید آن‌ها برای رساندن سریع این محصول به بازار سعی کردند آن را با مشخصات سوخت‌های معمول مطابقت بدهند و از اصلاحات فانتزی بپرهیزند.

شرکت‌های هواپیمایی تجاری برای یافتن راه ‌حلی پایدار و مقرون‌به‌صرفه برای روند پرمصرف کربن سفر هوایی آمادگی دارند. این شرکت‌ها به‌دنبال دستیابی به اهداف پایداری تا سال ۲۰۵۰ هستند و یکی از اهداف بزرگ آن‌ها، کاهش ۵۰ درصدی در انتشارات خالص کربن ‌دی‌اکسید است.

یکی از سؤالات اساسی که در مورد این نوع پژوهش‌ها پیش می‌آید این است: آیا می‌توان کاری کرد که موتور هواپیما به‌طور کامل از سوخت تجدیدپذیر استفاده کند. شرکت رولز-رویس اخیرا استفاده‌ی ۱۰۰ درصد از سوخت پایدار هواپیما را در یکی از موتورهای خود به نمایش گذاشت که موفقیت‌آمیز بود. واردون می‌گوید:

این کار امکان‌پذیر است و می‌توانیم مشکلات موجود را حل کنیم.