بينما يمثل الطيران 2.4٪ من جميع الانبعاثات الناتجة عن استخدام الوقود الأحفوري على مستوى العالم ، فإن ثلثي تأثير الاحترار للقطاع يعتمد على شيء آخر غير انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.

ومن أهم الطرق التي يساهم بها الطيران في ظاهرة الاحتباس الحراري هي السحب التي تخلقها الطائرات في الغلاف الجوي العلوي.

لكن في دراسة جديدة أظهر الباحثون أن أنواع الوقود البديلة للكيروسين التي تحرقها الطائرات عادةً يُمكن أن تُساعد

عند ارتفاعات الطيران حيثُ يكون الغلاف الجوي بارداً ورطباً بدرجة كافية ، تتشكل النفاثات (اختصار لمسارات التكثيف) في أعقاب الطائرة.

هذه السحب تتكون من بلورات الجليد التي تم إنتاجها مبدئياً من السخام والانبعاثات المائية لمحرك الطائرة – ربما تكون قد شاهدتها على أنها خطوط بيضاء منتفخة في السماء في يوم صافٍ.

عندما يكون الجو بارداً ورطباً بشكل خاص على ارتفاعات عالية ، يُمكن أن تدوم هذه النوازل على شكل خط لعدة ساعات وتنتشر لتشكل شبكات واسعة من الغيوم الرقيقة ، والتي تبدو مثل خصلات الشعر البيضاء.

تعكس هذه الغيوم إشعاع الشمس مرة أخرى إلى الفضاء ، مما يؤدي إلى تبريد الغلاف الجوي ، ولكن يمكنها أيضاً احتجاز الأشعة تحت الحمراء المنعكسة من الأرض.

تؤدي هذه العملية في النهاية إلى تدفئة الغلاف الجوي ، حيث يتجاوز تأثير الاحترار التبريد.

تم حساب هذا ليكون أكبر تأثير احترار حالي للطيران – ما يقرب من ضعف ذلك من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون التاريخية.

سيعتمد الحد من التأثيرات المناخية للطيران من النفاثات على تقليل جزيئات السخام من عوادم الطائرات.

اعتادت أعمدة عوادم الطائرات أن تكون مدخنة ، لأنها تحتوي على الكثير من السخام، تم تصميم المحركات الحديثة لتقليل ثقل انبعاثات السخام ، لكن حجم وعدد بلورات الجليد التي تتشكل يعتمد على العدد الكبير من السخام.

لا يوجد سوى الكثير الذي يمكن تحقيقه من خلال تنظيف عوادم الطائرات – يجب أن تركز الجهود المستقبلية على الوقود نفسه.

تسمى الشوائب مثل النفثالين ، الموجودة بشكل طبيعي في الوقود الأحفوري للطائرات مثل الكيروسين ، بالمركبات العطرية، وهي هياكل كيميائية على شكل حلقة كربونية تشكل اللبنات الأساسية لجزيئات السخام.

تم تصميم الوقود الحيوي المصنوع من المحاصيل ونفايات الزيوت النباتية والوقود الاصطناعي المصنوع باستخدام الكهرباء المتجددة والهيدروجين وثاني أكسيد الكربون لتقليل البصمة الكربونية للطيران.

لا توجد شوائب عطرية في هذا الوقود ، مما يعني أن جزيئات السخام تتولد عند حرقها.

في الدراسة وجد الباحثون أنهم يولدون أيضاً بلورات جليدية أقل (لكن أكبر) في الغلاف الجوي أثناء الطيران، وهذا بدوره يجعل النفاثات والسحب الرقيقة التي تشكلها دافئة للأرض أقل.

مستقبل الطيران

في الوقت الحالي ، يُمكن للطائرات أن تتزود بالوقود ويكون مزيج من الكيروسين أو الكيروسين والوقود الحيوي.

وجد مؤلفو البحث أن خلائط الوقود ذات الشوائب العطرية المنخفضة تقطع تكوين بلورات الجليد بنسبة تتراوح بين 50 و 70٪.

وتوقع الباحثون أن هذا من شأنه أن يعادل انخفاضاً في تأثير الاحترار الكلي للكولت بحوالي 20٪ -50٪.

من المحتمل أن يُسمح للرحلات الجوية بالعمل بالوقود الحيوي النقي في وقت ما في المستقبل ، وبالتالي فإن الانخفاض المحتمل في الاحترار الناجم عن الطيران قد يكون أكبر.

تشير النتائج التي توصلت إليها الدراسة إلى أن مزيج الوقود المستدام يوفر موقفاً مربحاً للجانبين لخفض إنتاج ثاني أكسيد الكربون في الطيران وإنتاجه من السحب الرقيقة.

من المحتمل أن تكون الحلول الأخرى ، مثل الطيران الكهربائي ، ممكنة فقط لطرق قصيرة جداً، حتى الطائرات التي تعمل بوقود الهيدروجين قد يتم تطويرها فقط لإدارة المسافات المتوسطة.

ستستغرق كلتا التقنيتين أكثر من عقد حتى تنضجا قبل أن يتم إدخالهما في أسطول الطائرات العالمي، ومن المحتمل أن يعتمد الطيران لمسافات طويلة على أنواع الوقود السائل من نوع الكيروسين في المستقبل المنظور.

خيار آخر هو أن يتجنب الطيارون أجزاء من الغلاف الجوي، و على الرغم من ذلك ، على أساس رحلة تلو الأخرى ، فإن التنقل لتجنب هذه المناطق سيؤدي بالتأكيد إلى زيادة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الرحلة. لا يمكن لنماذج الطقس أيضاً التنبؤ بالمناطق التي ستتشكل فيها الكرات بدقة كافية.

من المحتمل أن تكون التكاليف المالية لتطوير وتوزيع الوقود الحيوي والوقود الاصطناعي على نطاق كافٍ كبيرة ، وقد تزيد من تكاليف الطيران.

في جميع الاحتمالات ، ستحتاج الحكومات إلى تفويض التخلص التدريجي من الكيروسين القائم على الوقود الأحفوري وتقديم حوافز كبيرة لشركات الطيران للتبديل.

لكن الوقت ينفد لإزالة الكربون عن الطيران ، وهذا خيار فعال يمكن لشركات الطيران تطويره على الفور لتقليل التأثير المناخي العام للصناعة.

• إعداد الدكتورة المهندسة سعاد الشامسي – أول مهندسة طيران إماراتية

لمزيد من المعلومات يمكنكم متابعة الدكتورة سعاد الشامسي على حسابها الرسمي عبر الإنستغرام عبر الضغط على الرابط التالي: اضغط هنا

فريق المتابعة:

• تدقيق : المهندسة يارا سعد
• تحرير : المهندس بشار الحجي