إن قانون الإنفاق الفيدرالي الذي تم إقراره في أوائل يوليو 2025 ، والذي يطلق عليه غالبًا ما يطلق عليه قانون الفاتورة الجميلة الواحدة ، يقلل بشكل كبير من التمويل الفيدرالي لجهوده لإنشاء أنواع قابلة للتجديد أو مستدامة من الوقود التي يمكنها تشغيل الطائرات على مسافات طويلة مع تقليل الضرر الذي يحدثه الطيران في المناخ العالمي.
ساهمت الطيران بنحو 2.5 ٪ من انبعاثات الكربون العالمية في عام 2023. من الصعب بشكل خاص تقليل الانبعاثات من الطائرات لأن هناك بدائل قليلة لكميات كبيرة محمولة من الوقود المكثف للطاقة. على سبيل المثال ، ستكون البطاريات الكهربائية ذات الطاقة الكافية لتشغيل رحلة دولية أكبر وأثقل من خزانات الوقود للطائرات.
أحد الحلول المحتملة ، التي أعمل عليها كمهندس الطيران ، هو فئة من الوقود تسمى “وقود الطيران المستدام”. على عكس الوقود الطائر التقليدي ، الذي يتم تكريره من النفط ، يتم إنتاج وقود الطيران المستدام من موارد المتجددة والنفايات مثل زيت الطهي المستخدم ، وبقايا الزراعة ، والطحالب ، والصرف الصحي ، والقمامة. لكنها متشابهة بما يكفي لوقود النفاث التقليدي الذي يعملون في خزانات الطائرات الحالية والمحركات دون أي تعديلات كبيرة.
قبل فترة ولاية دونالد ترامب الثانية كرئيس ، حددت حكومة الولايات المتحدة بعض الأهداف الجريئة: بحلول عام 2030 ، حيث أنتجت 3 مليارات جالون من هذا النوع من الوقود كل عام ، وبحلول عام 2050 ، تنتج ما يكفي لتهدئة كل رحلة طائرة تجارية أمريكية. ولكن هناك رحلة طويلة إلى الأمام.
مجموعة من مواد المصدر
اعتمدت الجهود المباشرة المبكرة لإنشاء وقود طيران مستدامة على المحاصيل الغذائية – تحويل الذرة إلى إيثانول أو زيت فول الصويا إلى وقود الديزل الحيوي. كانت المواد الخام متاحة بسهولة ، ولكن تنافسها تنافس مع إنتاج الأغذية.
يستخدم الجيل القادم من الوقود الحيوي مصادر غير طعام مثل الطحالب أو النفايات الزراعية مثل السماد أو السيقان من الذرة المحصودة. هذه لا تتنافس مع الإمدادات الغذائية. إذا تمت معالجتها بكفاءة ، فإن لديهم أيضًا إمكانية انبعاثات كربون أقل: تمتص الطحالب ثاني أكسيد الكربون أثناء نموها ، واستخدام النفايات الزراعية يتجنب تحللها ، والتي من شأنها أن تطلق غازات الدفيئة.
ولكن من الصعب إنتاج هذه الوقود الحيوي وأكثر تكلفة ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن التقنيات جديدة ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى عدم وجود أنظمة لوجستية حتى الآن لجمع ونقل ومعالجة كميات كبيرة من المواد المصدر.
يعمل بعض الباحثين على إنشاء الوقود الحيوي بمساعدة البكتيريا المعدلة وراثيا التي تحول مواد خام معينة إلى الوقود الحيوي. في إحدى الطرق ، تزرع الطحالب لإنتاج السكريات أو الزيوت ، والتي يتم تغذيتها بعد ذلك إلى البكتيريا المهندسة التي تحولها إلى وقود قابل للاستخدام ، مثل الإيثانول ، والبوتانول ، أو الألكانات. في جهد آخر ، يتم تعديل الميكروبات الضوئية مثل البكتيريا الزرقاء لتحويل ضوء الشمس وثاني أكسيد الكربون مباشرة إلى الوقود.
كل هذه الأساليب-وغيرها التي يتم استكشافها كذلك-تنام لإنشاء بدائل مستدامة محايدة للكربون للوقود الأحفوري. مثيرة كما يبدو ، لا تزال معظم هذه التقنية مغلقة في المختبرات ، غير متوفرة في المطارات.
يتم اختبار الخلطات
في الوقت الحالي ، تسمح إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية لشركات الطيران بتغذية طائراتها بمزيج يصل إلى 50 ٪ من وقود الطيران المستدام المخلوط مع الوقود الطائر التقليدي. تعتمد النسبة المئوية الدقيقة على كيفية صنع الوقود ، والذي يتعلق بكيفية تشابهه كيميائيًا وجسديًا لوقود النفاثة القائم على البترول ، وبالتالي مدى جودة عمله في خزانات الطائرات والأنابيب والمحركات الحالية.
هناك اثنان من العقبات الرئيسية لتبني أوسع: التكلفة والعرض. تعد الوقود المستدام أغلى بكثير من الوقود الطائر التقليدي ، مع اختلافات التكلفة التي تختلف بسبب العملية والمواد الخام. على سبيل المثال ، كان السعر الخام لـ JET-A ، وهو أكثر وقود الطيران القائم على البترول شيوعًا ، يبلغ سعره 2.34 دولار للغالون في عام 2024 ، ولكن نوع واحد من الوقود المستدام بالجملة بحوالي 5.20 دولار لكل جالون في ذلك العام.
الميزانية الفيدرالية التي تم سنها في يوليو 2025 تقلل من الإعانات الحكومية ، مما يزيد بشكل فعال من تكلفة صنع هذه الوقود.
في جزء منه بسبب التكلفة ، يتم إنتاج الوقود المستدام بكميات صغيرة فقط: في عام 2025 ، من المتوقع أن يكون الإنتاج العالمي حوالي 2 مليون طن متري من الوقود ، وهو أقل من 1 ٪ من الطلب في جميع أنحاء العالم على وقود الطيران. هناك ضغوط دولية لزيادة الطلب: بدءًا من يناير 2025 ، يجب أن تشمل جميع الوقود النفاث في المطارات في الاتحاد الأوروبي الوقود المستدام 2 ٪ على الأقل ، مع زيادة الحد الأدنى من النسب المئوية بمرور الوقت.
يمكن للطائرات استخدام هذه الوقود
أظهرت شركات مثل جنرال إلكتريك و رولز رويس أن المحركات النفاثة التي تصنعها يمكن أن تعمل بشكل مثالي على الوقود المستدام.
ومع ذلك ، يمكن أن يكون لوقود الطيران المستدامة كثافة ومحتوى طاقة مختلف قليلاً من الوقود النفاث القياسي. وهذا يعني أن توزيع وزن الطائرة ونطاق الطيران قد يتغير.
وأجزاء أخرى من الطائرة يجب أن تكون متوافقة أيضًا ، مثل تلك التي تخزن توازن الوقود وضخه والحفاظ عليه. يتضمن الصمامات والأنابيب والأختام المطاطية. كأستاذ زائر في بوينج في صيف عام 2024 ، تعلمت أن تكنولوجيا المعلومات وغيرها من مصنعي الطائرات تعمل عن كثب مع مورديها لضمان دمج وقود الطيران المستدام بأمان وبشكل موثوق في كل جزء من الطائرة.
هذه التفاصيل الدقيقة هي السبب في أن العناوين الرئيسية التي قد تراها حول الرحلات الجوية التي تحرق “وقود الطيران المستدام 100 ٪” ليست القصة الكاملة تمامًا. عادةً ما يحتوي الوقود على هذه الرحلات على كمية صغيرة من الوقود الطائر التقليدي أو إضافات خاصة. ذلك لأن أنواع الوقود المستدامة تفتقر إلى بعض المركبات الكيميائية العطرية الموجودة في الوقود القائم على الأحفوري والتي تكون مطلوبة للحفاظ على الأختام المناسبة في جميع أنحاء نظام الوقود في الطائرة.
وعد جيد ، مع العمل في المستقبل
بينما تبقى العديد من التفاصيل ، توفر وقود الطيران المستدامة طريقة واعدة لتقليل انبعاثات الكربون من السفر الجوي دون إعادة اختراع أو إعادة تصميم الطائرات بأكملها. يمكن أن تقطع هذه الوقود انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بشكل كبير من الطائرات المستخدمة اليوم ، مما يساعد على تقليل شدة تغير المناخ.
سيأخذ العمل البحث والاستثمار من الحكومات والمصنعين وشركات الطيران في جميع أنحاء العالم ، سواء كانت الولايات المتحدة متورطة أم لا. ولكن في يوم من الأيام ، قد يكون الوقود الذي يعمل على تشغيل رحلتك أكثر خضرة مما هو عليه الآن.
لي تشياو أستاذ في علم الطيران وعلماء الفضاء بجامعة بوردو.
تم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة العموم الإبداعية. اقرأ المقال الأصلي.
