تحويل الهواء إلى وقود للطائرات.. تقنية سويسرية مميزة

نوار صبح

2023-09-26

0 4٬372

توصّل علماء سويسريون من المعهد الفيدرالي للتكنولوجيا في زيوريخ (إي تي إتش) إلى تقنية لتحويل الهواء إلى وقود للطائرات محايد كربونيًا، مما يساعد في تقليل انبعاثات قطاع السفر الجوي والحدّ من ظاهرة الاحتباس الحراري.

وقدّم العلماء وصفًا تفصيليًا "للتشغيل الناجح لمحطة وقود أبراج الطاقة الشمسية المتكاملة" بمنشأة في إسبانيا، ونشروها في مجلة جول خلال العام الماضي (2022)، إذ طالعتها منصة الطاقة المتخصصة.

وأظهر العمل على تحويل الهواء إلى وقود للطائرات، أن تحويل مُرَكَّبيْن شائعين في الموقع، هما: ثاني أكسيد الكربون والماء إلى "كيروسين شمسي" يمكن استعماله لتشغيل الطائرات، حسبما نشره موقع ذا كوول داون (thecooldown) في 18 سبتمبر/أيلول الجاري.

وعَدَّ العلماءُ المنتَجَ وقودًا محايدًا كربونيًا، لأن حرقه لا يتسبب في التلوث الكربوني الحابس للحرارة، كما حدث في بداية العملية.

كيف تحول الهواء إلى وقود للطائرات؟

في الأساس، جرت عملية تحويل الهواء إلى وقود للطائرات على النحو التالي: ركّز حقل مرايا "هيليوستات" لتتبّع الشمس ضوء الشمس بشكل مكثف على برج للطاقة الشمسية، وسحب النظام ثاني أكسيد الكربون والماء من الهواء إلى مفاعل شمسي على البرج.

بعد ذلك، استعمل المفاعل الشمسي الحرارة المركزة لتقسيم العناصر وإعادة خلطها وتحويلها إلى "غاز اصطناعي"، وحوّلت المعالجة المتكررة هذا الخليط إلى كيروسين، ما أدى إلى تحويل الهواء لوقود للطائرات.

وبنى العلماء النموذج التجريبي للبرج على مصفاة تكرير صغيرة موجودة مسبقًا على السطح، وفي تلك التجربة، أثبت العلماء من المعهد الفيدرالي للتكنولوجيا في زيوريخ (إي تي إتش) في سويسرا فكرتهم باستعمال "مكثف مكافئ" على مبنى جامعي في مدينة زيورخ.

برج الطاقة الشميسية جوليش التابع لشركة سينهيليون الألمانية – الصورة من موقع ذا كوول داون

ويستمر العلماء في توسعة نطاق عملهم لإظهار أن هذه التكنولوجيا يمكنها تحويل الهواء إلى وقود للطائرات، إذ كرّس المشرف على فريق العلماء لدى المعهد الفيدرالي للتكنولوجيا في زيوريخ (إي تي إتش) بسويسرا، ألدو ستاينفيلد، أكثر من 15 عامًا لإنتاج الكيروسين من الهواء، وفقًا لمجلة بوبيولر ميكانيكس الأميركية المعنية بالشؤون العلمية والتقنية.

وأخبر ستاينفيلد مجلة أن تحسين وقود الطائرات يمكن أن يساعد في تقليل مصدر مهم للتلوث الكربوني، موضحًا أن الكيروسين الشمسي متوافق تمامًا مع البنى التحتية القائمة لتخزين الوقود وتوزيعه واستعماله النهائي في المحركات النفاثة، وفقًا لما نشره موقع ذا كوول داون (thecooldown).

وأضاف: "من ثم، يمكن للكيروسين الشمسي أن يساعد في جعل الطيران أكثر استدامة"، وفق التصريحات التي اطّلعت عليها منصة الطاقة المتخصصة.

انبعاثات قطاع الطيران

يمثّل قطاع الطيران جزءًا صغيرًا نسبيًا من إجمالي انبعاثات الكربون الحابسة للحرارة المرتبطة بالطاقة ما يزيد قليلًا عن 2%، وتبيّنت صعوبة تقليل هذه النسبة، ومن المتوقع أن تستمر في النمو، وفقًا لوكالة الطاقة الدولية.

ويُعدّ السفر الجوي أقلّ كفاءة لكل راكب بمقدار 12 مرة على الأقلّ من السفر بالسكك الحديدية، وفقًا لوكالة الطاقة الدولية.

أشارت إحدى الدراسات إلى أن السفر الجوي يطلق ما يصل إلى 100 مرة من التلوث الكربوني في الساعة أكثر من رحلات القطارات أو الحافلات أو السيارات المشتركة.

ويُمثّل تقليل انبعاثات السفر الجوي، أو تحسين الوقود الحيوي للطيران، أو تطوير بطاريات للطائرات الكهربائية، أفكارًا من شأنها الحدّ من التلوث الناتج عن الصناعة، على الرغم من أن الطائرات تحرق الوقود، حاليًا.

عمال يملؤون طائرة بوقود طيران مستدام- الصورة من بلومبرغ

وقال المشرف على فريق العلماء لدى المعهد الفيدرالي للتكنولوجيا في زيوريخ (إي تي إتش) بسويسرا، ألدو ستاينفيلد، لمجلة بوبيولر ميكانيكس، إن عرض برج الطاقة الشمسية كان بمثابة "معلم مهم".

وقدّر أن محطة تجارية أكبر للوقود الشمسي يمكن أن تنتج نحو 9 ملايين غالون من الكيروسين الشمسي سنويًا، وفقًا لما رصدته منصة الطاقة المتخصصة.

ودعا ستاينفيلد إلى "زيادة كفاءة تحويل الطاقة الشمسية إلى وقود لجعل التكنولوجيا قادرة على المنافسة اقتصاديًا".

من ناحيتها، أجْرت شركة سينهيليون اختبارات صناعية في برج جوليش للطاقة الشمسية الموجود مسبقًا في ألمانيا العام الماضي.

وتهدف الشركة إلى تشغيل "أول محطة للوقود الشمسي على المستوى الصناعي في العالم" في ألمانيا هذا العام أو العام المقبل، ومنشأة أكبر على نطاق تجاري في إسبانيا بحلول عام 2026، ما يعني أنه في يوم من الأيام، قد تحلّق الطائرات باستعمال وقود مصنوع من الهواء.

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..