[عاشق A380]

محركات نظيفة ووقود حيوي.. فأين التلوث؟

طائرات الركاب باتت أقل ضرراً بالبيئة


إن النقل الجوي بات أكثر نمواً من ذي قبل، ويشكل السفر جواً عنصراً حيوياً في استمرار الحياة اليومية، خصوصاً في هذه الحقبة من الزمن، فلا يمكن الاستغناء عنه قطعياً وتوقفه يعني شللاً عالمياً، ولكن هذا النمو في معدل السفر جواً بات يساهم، كما يراه بعض المشككين من دعاة المحافظة على البيئة، في تقويض الجهود الرامية نحو خفض معدل الاحتباس الحراري الذي يهدد مستقبل الحياة على كوكب الأرض، والذي أصبح تأثيره واضحاً على تدهور المناخ حالياً، فهل حقاً ساهم الطيران في رفع درجة حرارة الأرض؟
حسب الدراسة التي قام بها باحثون في مجال تغير المناخ، فإن الملوثات الرئيسية الناتجة عن تشغيل الطائرات بكثافة عالية، تنتج عن طريق عملية احتراق مزيج الهواء والوقود في المحرك، فيتكون عنه أول وثاني أوكسيد الكربون CO وCO2 وبخار الماء وأوكسيد النيتروجين NOx والأخير يؤدي تفاعله مع الأوزون إلى إنتاج ثاني أوكسيد النيتروجين NO2، وهذا بدوره يسبب تآكل طبقة الأوزون التي تعمل كدرع ضد الجزء الضار من الأشعة فوق البنفسجية الصادرة عن أشعة الشمس والمسؤولة عن خفض الحياة على الأرض. على الجانب الآخر وتحديداً في مجال صناعة الطائرات، يبين الوضع الميداني أن صناع الطائرات دون استثناء كافحوا، وما زالوا، بقوة من أجل جعل الطائرات أقل وسائل النقل إنتاجاً للمواد الضارة بالبيئة، فمحركات الطائرات باتت أفضل حرقاً للوقود وأعلى توفيراً من السابق بنسبة %70، وهو الأمر الذي ساعد في خفض نسبة انبعاث أوكسيد النيتروجين - NOx بنسبة %36.

تحديث الأساطيل
تتجه معظم شركات الطيران في الوقت الحالي إلى تحديث أساطيلها، والاستغناء عن الطائرات القديمة، لذلك أصبحت تعنى جيداً بقضية التوفير والاقتصاد في استهلاك الوقود، ولكن ذلك اصطدم في بادئ الأمر بمعضلة تقنية، وهي أن جعل المحرك يستهلك أقل نسبة من الوقود يأتي على حساب الإضرار بالبيئة، أي أن المحرك الاقتصادي يكون أكثر انبعاثاً للمواد الضارة، وأعلى ضوضاء، ولكن كل هذا أمكن التغلب عليه تكنولوجياً. بعبارة أخرى، إن توفير %1 من الوقود على الطائرات سيعني خفضاً بنسبة 100 طن في السنة، مما سيقلل من انبعاث المواد الضارة بنسبة عالية.

تكنولوجيا المحركات
منذ عام 1981، وعامل تخفيض انبعاث أوكسيد النيتروجين NOx من المحركات النفاثة على قدم وساق من قبل المنظمة العالمية للطيران المدني إيكاو ICAO، والتي وجدت أن أفضل حل لخفض انبعاث أوكسيد النيتروجين ذاك هو في جعل المحرك النفاث ذا نسبة ضغط منخفضة، كما أن المحركات يجب أن تكون مستقبلاً أصغر حجماً وأقل حرارة، ومقاومة للهواء، وأمكن تحقيق ذلك في المحركات العسكرية، فأصبحت الآن المقاتلات الجبارة كـ F22 الحديثة قادرة على اختراق حاجز الصوت من دون إعادة الإشعال أو الاحتراق اللاحق After Burner. أما على الجانب المدني، فهناك أبحاث حول تصميم غرفة احتراق ذات مرحلتي إشعال داخلي، وهذا يؤدي إلى تخفيض في استهلاك الوقود، وبالتالي إلى تقليل انبعاث المواد الضارة. أما التصميم الثاني، فهو تصميم حجرة احتراق مزدوجة، بحيث تتم مرحلة الاشتعال على فترات، حيث يأتي الهواء غير المشتعل من الحجرة الأولى فيندمج مع الحجرة الثانية، فيخفض ذلك من حرارة المحرك وبالتالي نحصل على دفع غير شره للوقود، وأيضاً انبعاث أقل أو استخدام المحركات المبردة بالماء وغيرها من الأفكار.
تأثير الوقود

يحتوي وقود الطائرات على الكبريت ايضا والذي يظهر كثاني اكسيد الكبريت بعد عملية الاحتراق داخل المحرك، وهو المسؤول الرئيسي عن تكون خطوط من الدخان الابيض كالخيوط خلف الطائرات في الارتفاعات العالية بما يعرف بخيوط التكثف وهو اشبه بسحابة خيطية بيضاء خلف الطائرة، تظهر في السماء الصافية بدرجة برودة مصحوبة برطوبة في الهواء، وهي متهمة، رغم جمالها عند النظر اليها من الارض، حيث يتم الاستدلال على الطائرة وهي في الجو من خلالها، بأنها تسبب عكسا للأشعة الشمسية، وتحجب الحرارة المنبعثة من الارض مما قد يساهم في ظاهرة البيت الزجاجي.

تعديل المحروقات
إذا كان التعامل مع محركات الطائرات النفاثة بهذا الكم الهائل من التعديلات التقنية المعقدة، فإن تعديل الوقود الخاص بالطائرات أو إيجاد بديل له هو بحد ذاته أكثر تعقيدا، فعمليا لا يوجد بديل حالي عن الوقود الاحفوري، وعلى مستوى الطيران المدني لا يزال نوعان من وقود الطائرات هما المسيطران على ذلك المجال وهما جيت - A وجيت A.1، Jet-A وJet-A.1، وكلاهما من مشتقات الكيروسين. بينما يتمتع الطيران العسكري بأنواع متعددة ومختلفة من الوقود ذات مكونات مخصصة للأداء العالي جدا والسرعات والارتفاعات العالية وهنا تكمن المصيبة فوحدها الولايات المتحدة الاميركية تملك قواتها الجوية المسلحة ما يربو على أكثر من 24 الف مقاتلة مزودة بأكثر من 47 الف محرك يدفعها، وتحرق في كل عام ما يوازي 19 مليون ليتر من الوقود، أما الطيران المدني فإنه، على كثافة استخدامه والذي بلغ اكثر من 25 الف طائرة منها أكثر 11 الف طائرة ذات محركات حديثة بانبعاثات منخفضة، بريء من تهمة الاضرار بالبيئة؛ إلا أن تقدما ملحوظا تم مؤخرا في قطاع البحرية الأميركية بواسطة مشروعGreen Hornet أو الدبور الأخضر وهو كنية الطائرة المقاتلة إف – 18 من خلال استخدام الوقود الحيوي (بايوفيول) المصنع مختبريا والذي يتميز بكثافته العالية وقلة انبعاثاته الضارة بالبيئة مما يعد بتطبيق مفيد جدا قد يساهم في خفض كبير في مستوى الملوثات مستقبلا.

الطيران بريء
ميدانيا تعتبر الطائرات اقل وسائل النقل انبعاثا للمواد الضارة مقارنة بالوسائل الارضية من قطارات وسيارات وغيرها، حيث تبلغ نسبتها %12 من ثاني اكسيد الكربون بينما وسائل النقل الارضية فتبلغ النسبة %75، اللهم الا للقطارات الكهربائية والتي هي محدودة الاستعمال، وتكمن اعلى نسبة للانبعاث الضار لدى الطائرات خلال فترتي الاقلاع والهبوط (عند استخدام عاكس الدفع)، بينما تكون هذه النسبة ثابتة عند التحليق.

«الكاميلينا» وقود الطائرات القادم
عندما نجحت شركة بوينغ بتسيير طائرتها الجديدة 747-8 للشحن منذ فترة وجيزة، باستخدام وقود متجدد خاص بالطائرات، لتكون بذلك أول طائرة تجارية في العالم تقطع المحيط الأطلسي باستخدام وقود مشتق من مصادر حيوية. بعد تزويد محركاتها الأربعة من طراز جنرال إلكتريك GEnx-2B بخليط نسبته 15 في المائة من الوقود الحيوي المشتق من نبات الكاميلينا مع %85 من وقود الكيروسين التقليدي جيت-إيه Jet-A أرست بذلك بداية عهد الوقود الجوي البديل. وقد تمت زراعة الكاميلينا، المصدر النباتي المستخدم للحصول على الوقود الحيوي، في ولاية مونتانا الأميركية، لتتم معالجتها من قبل شركة «هانيويل يو أو بي». ولا تحتاج شركة بوينغ إلى إجراء أي تغييرات على الطائرة ومحركاتها أو اتخاذ أي إجراءات تشغيلية قبيل الإقلاع لاستيعاب استخدام الوقود الحيوي. وبهذا يصبح المكمل لكل ما سبق هو في تطوير الوقود المستخدم في الطائرات، كما تم تطوير الشكل الهندسي للطائرة، وبالتالي يمكن مع ذلك تحقيق الاقتصادية المثلى لتشغيل الرحلات الجوية دون الإضرار بالبيئة.



مزرعة وقود نبات الكاميلينا


رابط المصدر