پسماند شهری در خدمت صنعت هوانوردی

به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، صنعت هوانوردی مسئول ۱۲ درصد از انتشار دی‌اکسیدکربن در بخش حمل‌ونقل و ۲ درصد از انتشار کل دی‌اکسیدکربن جهانی است. این ارقام نشان‌دهنده تأثیر قابل‌توجه صنعت هوانوردی در تغییرات اقلیمی و آلودگی هوا است. به همین دلیل یافتن سوخت جایگزین برای کربن‌زدایی از بخش هوانوردی یکی از اصول مهم برای کاهش ردپای کربن و تحقق اهداف اقلیمی جهانی است. بیوسوخت پایدار یکی از گزینه‌های مهم به‌عنوان سوخت پایدار برای صنعت هوانوردی است که می‌تواند نقش چشمگیری در کاهش تأثیر زیست‌محیطی این صنعت ایفا کند.

ساخت کارخانه‌های تولید بیوسوخت برای صنعت هوانوردی که با نام «سوخت هوانوردی پایدار یا SAF» شناخته می‌شود، با گذشت زمان رو به افزایش است که مزایای بالقوه و چالش‌های جدیدی را برای شهرها به دنبال دارد. سوخت هوانوردی پایدار می‌تواند انتشار کربن را تا ۸۰ درصد کاهش دهد و به بهبود کیفیت هوا کمک کند، همچنین انتشار سایر آلاینده‌های مضر همچون ذرات معلق و گوگرد را به ترتیب ۹۰ درصد و ۱۰۰ درصد کاهش دهد. همین موضوع، ادغام بیوسوخت در صنعت هوانوردی را به یک استراتژی کلیدی برای کاهش اثرات زیست‌محیطی این صنعت تبدیل کرده است.

بیوسوخت پایدار صنعت هوانوردی

سوخت هوانوردی پایدار یک بیوسوخت مشتق از طیف گسترده‌ای از مواد خام تجدیدپذیر است که در چند گروه دسته‌بندی می‌شوند:

بیوسوخت‌های مشتق از روغن‌ها، چربی‌ها و ضایعات شامل روغن‌های آشپزی استفاده‌شده، چربی‌های حیوانی و ضایعات روغن‌های گیاهی

بیوسوخت‌های مشتق از بقایای کشاورزی و جنگلی از جمله ساقه ذرت و کاه گندم و ضایعات جنگلی همچون چوب

بیوسوخت‌های تولیدشده از محصولات انرژی همچون علف‌های هرز و نقره‌ای

بیوسوخت‌های تولیدشده از زباله‌های شهری جامد و سایر جریان‌های پسماند از جمله پسماند مواد غذایی و صنعتی

همان‌طور که گفته شد سوخت پایدار هوانوردی را می‌توان از مواد اولیه تجدیدپذیر یا پسماندی تهیه کرد که در غیر این صورت دور ریخته می‌شود، بنابراین تنها همان مقدار کربنی را که توسط مواد اولیه جذب شده است، در هوا منتشر می‌کند و در نتیجه حلقه کربن را می‌بندد. این امر موجب کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای می‌شود و وابستگی صنعت هوانوردی به سوخت‌های فسیلی را کاهش می‌دهد.

صنعت هوانوردی سبز

سرمایه‌گذاری در بیوسوخت‌های جایگزین که برای دستیابی به اهداف کاهش انتشار ضروری هستند، تأثیر قابل‌توجهی بر همه بخش‌های حمل‌ونقل از جمله صنعت هوانوردی داشته است. شرکت‌های هواپیمایی بزرگ شروع به ادغام سوخت هوانوردی پایدار در عملیات خود کرده‌اند، اگرچه استفاده از آن در حال حاضر محدود است. مراجع قانونی و سازمان‌های بین‌المللی در حال توسعه چارچوب‌هایی برای حمایت از پذیرش گسترده سوخت هوانوردی پایدار هستند که به میزان قابل‌توجهی ردپای کربن این صنعت را کاهش می‌دهند.

گزارش‌ها نشان می‌دهد که در سال ۲۰۲۳، حدود ۱۶۰ میلیون گالن سوخت هوانوردی پایدار مصرف شده است. اگرچه این رقم چشمگیر است، اما در مقایسه با ۹۰ میلیارد گالن سوخت مصرف‌شده در سایر بخش‌ها در آن سال، همچنان بسیار ناچیز است. بررسی مزایا و معایب این بیوسوخت برای هوانوردی بینشی ارزشمند در مورد وضعیت کنونی آن ارائه می‌دهد.

مزایای سوخت هوانوردی پایدار

کاهش انتشار: بر اساس ادعای انجمن بین‌المللی حمل‌ونقل هوایی، سوخت هوانوردی پایدار می‌تواند به کاهش انتشار تقریبی ۶۵ درصد کمک کند و عامل کلیدی در دستیابی به انتشار خالص صفر تا سال ۲۰۵۰ باشد.

ارتقای کیفیت هوا: بیوسوخت هوانوردی نه‌تنها انتشار کربن را کاهش می‌دهد، بلکه آلاینده‌های مضر کمتری منتشر می‌کند. این سوخت سطوح پایین‌تری از ترکیبات گوگرد دارد که منجر به احتراق پاک‌تر و کاهش آلودگی از موتورهای هواپیما می‌شود و به این ترتیب به بهبود کیفیت هوا کمک می‌کند. این موضوع به‌ویژه برای مناطق شهری نزدیک به فرودگاه‌ها مهم است که کیفیت هوا به‌طور مستقیم تحت تأثیر انتشارات هوانوردی قرار دارد.

تنوع مواد خام: بیوسوخت هوانوردی به‌عنوان گزینه‌ای پایدار در نظر گرفته می‌شود زیرا با جنگل‌زدایی یا تخریب محیط زیست مرتبط نیست. سوخت هوانوردی پایدار همچنین دی‌اکسیدکربن جذب‌شده توسط زیست‌توده مورد استفاده به‌عنوان ماده خام را در طول چرخه عمر بازیافت می‌کند.

سازگاری با زیرساخت‌های موجود: یکی از مزیت‌های مهم این سوخت، سازگاری آن با هواپیماها و زیرساخت‌های سوخت موجود است. بیوسوخت هوانوردی می‌تواند تا ۵۰ درصد و بدون نیاز به اصلاحات در موتورها یا سیستم‌های سوخت‌رسانی، با سوخت جت متداول مخلوط شود.

پیشرفت‌های بر پایه فناوری: فرایندهای جاری تحقیق و توسعه موجب پیشرفت‌های بر پایه فناوری در تولید سوخت هوانوردی پایدار، کارآمدتر و مقرون‌به‌صرفه‌تر شده است. صنایع هوایی و شرکت‌های تحقیقاتی سراسر جهان در حال همکاری نزدیک برای توسعه فرایندهای نوآورانه تولید سوخت هوانوردی پایدار هستند که اجازه می‌دهد طیف گسترده‌تری از مواد خام تجدیدپذیر و ضایعات به سوخت جایگزین تبدیل شوند، همچنین تحقیقات در حوزه بهینه‌سازی فرایندها، افزایش بازدهی و کاهش هزینه‌ها موجب شده است که تولید سوخت‌های هوانوردی پایدار به سمت صرفه اقتصادی بیشتر حرکت کند.

چالش‌های سوخت هوانوردی پایدار

محدودیت موجودی: اگرچه تولید سوخت هوانوردی پایدار در سال ۲۰۲۳ در مقایسه با سال ۲۰۲۲ دو برابر شده است، اما همچنان تنها ۳ درصد از کل سوخت‌های تجدیدپذیر تولیدشده را شامل می‌شود و ۹۷ درصد به سایر بخش‌ها اختصاص یافته است. گسترش تولید به سرمایه‌گذاری قابل‌توجهی در زیرساخت‌ها و فناوری نیاز دارد که در حال حاضر وجود ندارد.

هزینه‌های تولید: هزینه سوخت هوانوردی پایدار بین ۱۲۰ درصد تا ۷۰۰ درصد بیشتر از سوخت‌های فسیلی برای موتورهای جت است که آن را برای بعضی شرکت‌های هواپیمایی مشکل‌ساز می‌کند، به‌ویژه آنهایی که با حاشیه سود محدود فعالیت می‌کنند.

موانع قانونی: در حالی که حمایت قانونی از سوخت هوانوردی پایدار در حال افزایش است، اما چالش‌هایی در ایجاد مقررات یکپارچه و جهانی پذیرفته‌شده برای تولید و استفاده از آن همچنان وجود دارد. مناطق مختلف سیاست‌های متفاوتی در مورد گواهی سوخت و فرایندهای تأیید دارند که می‌تواند معرفی فناوری‌های جدید بیوسوخت را به تأخیر بیندازد.

کارخانه‌های سوخت هوانوردی پایدار

با افزایش تقاضا برای سوخت هوانوردی پایدار، ظرفیت تولید این منبع پایدار در حال گسترش است تا به نیازهای در حال افزایش پاسخ دهد. این روند مستلزم ساخت پالایشگاه‌های بیوسوخت پایدار اضافی و سرمایه‌گذاری قابل‌توجه در زیرساخت‌ها برای توزیع و تأمین مؤثر است.

کارخانه‌ای که در تروئل اسپانیا معرفی شده و قرار است در سال ۲۰۲۷ راه‌اندازی شود یک مثال برجسته از این توسعه است که توجه زیادی را به سوخت هوانوردی پایدار جلب کرده است. این کارخانه نیازمند ۶۷۰ هزار متر مکعب آب خواهد بود که معادل آب مصرفی توسط جمعیت ۲۰ هزار نفری است.

سایر شهرها از جمله توکیو نیز در حال انجام مطالعات امکان‌سنجی برای تولید سوخت هوانوردی پایدار از پسماند شهری هستند. دولت ژاپن طرحی را پیشنهاد کرده است که به موجب آن ۱۰ درصد از تقاضای سوخت هوایی خود را تا سال ۲۰۳۰ با سوخت هوانوردی پایدار جایگزین خواهد کرد.

یک استارت‌آپ مستقر در کالیفرنیا نیز مانیل را به‌عنوان مکانی برای نخستین کارخانه سوخت هوانوردی پایدار خود انتخاب کرده است، این انتخاب با توجه به چالش مدیریت پسماند جامد مداوم در فیلیپین انجام شده است که در مناطق شهری همچون پایتخت، ۱۰ هزار تن زباله در روز تولید می‌شود.