آزمایش‌های جدیدی برای استفاده از سوخت‌های سبز در هواپیماها انجام می‌شود

ذوالفقار دانشی: وقتی پس‌از حادثه 11 سپتامبر 2001 میلادی، تمام پروازهای تجاری ایالات متحده لغو شد؛ كارشناسان هواشناسی فرصت غیرمنتظره 3 روزه‌ای را بدست آوردند تا فرضیات مختلفی را پیرامون تاثیر رد فشرده برجامانده از موتور هواپیماهای جت بر تغییرات آب‌وهوایی بیازمایند.

نتایج اولین تحقیقات كه در سال 2002 منتشر شد، حاكی از آن بود كه این رد‌های فشرده سفیدرنگ تاثیر قابل‌توجهی بر تغییرات دمایی روزانه دارند. متوسط دمای هوا در روزهای 11 تا 14 دسامبر 2001 در سراسر ایالات متحده، 1.8 درجه سانتی‌گراد نسبت به 3 روز قبل و 3 روز بعد از دوره اندازه‌گیری بیش‌تر بود. به عقیده كارشناسان، این افزایش چشمگیر ناشی از عدم تولید رد هواپیماهای جت بود.

رد هواپیماهای جت می‌تواند مانند ابرهای سیروس در جو پخش شوند. رفتار رد هواپیما شبیه به ابرهای معمولی است و كارشناسان حدس می‌زنند كه در پدیده گرمایش زمین تاثیرگذار باشند. اما این ابرهای مصنوعی هم‌چنین می‌توانند با به‌دام انداختن گرمای آزادشده از زمین و بازتاب نور خورشید، بر بیشینه و كمینه دمای روزانه مناطق مختلف تاثیرگذار باشند. بنا بر این كارشناسان انتظار دارند رد هواپیما سبب شود حداقل دمای شبانه اندكی افزایش یابد و بیشترین دمای روزانه نیز مقداری كاهش نشان دهد.

اما به گزارش نیچر، در بررسی جدیدی كه بر اساس الگوی 30 ساله پوشش ابر در ایالات متحده انجام شده، مشخص شده است ابرهای ضخیم‌تر و كم‌ارتفاع‌تر نسبت به ابرهای رقیق و مرتفع، تاثیرات بیشتری بر تغییرات روزانه دما دارند. از آن‌جایی‌كه تغییرات دمایی آن سه روز سال 2001 منطبق با تغییرات طبیعی پوشش ابر است، افزایش دمای آن دوره زمانی احتمالا ارتباطی به عدم پرواز هواپیماها ندارد.

البته بررسی‌های جدید صرفا تایید می‌كنند كه رد هواپیماها تاثیر شدیدی روی تغییرات روزانه دمایی ندارد، اما این بدان معنی نیست كه دود موتورهای جت هیچ تاثیری بر تغییرات آب‌وهوایی ندارند. شاید این تاثیرات هم‌اكنون به چشم نیاید؛ اما با توجه به رشد 2 تا 5 درصد پروازهای هوایی در هر سال، انتظار می‌رود در آینده نزدیك، تاثیرات آلایندگی هواپیماها بر پدیده‌های زیست‌محیطی به‌شدت افزایش یابد.

كارشناسان حدس می‌زنند پروازهای هوایی در سال 2050 حداقل 3 برابر مقدار امروز خواهد بود و تاثیر قابل توجهی بر آب‌وهوای جهانی به‌دنبال خواهد داشت.

پرواز با روغن گیاهی
هرچند كارشناسان هنوز از شدت تاثیرات آلایندگی هواپیماها بر آب‌وهوا مطمئن نیستند، اما دست‌اندركاران صنایع هوایی از جنبه‌ای دیگر نیز به استفاده از سوخت‌های جایگزین علاقمند شده‌اند و آن، هزینه سوخت هواپیماها است.

با توجه به افزایش قیمت بی‌سابقه نفت خام، قیمت سوخت جت نیز به‌شدت افزایش یافته است و این، برای شركت‌هایی كه رقابت شدیدی برای جذب مشتری دارند؛ مناسب نیست. از این رو آنها تلاش می‌كنند با استفاده از سوخت‌های زیستی دردسترس و ارزان‌تر، نیاز به سوخت فسیلی را كاهش دهند و بدین‌ترتیب از هزینه‌های مصرفی خود بكاهند.

در آخرین روزهای سال 2008، هواپیمایی مسافربری در نیوزیلند موفق شده است پرواز آزمایشی 2 ساعته‌ای را با استفاده از سوخت زیستی به پایان برساند. این آزمایش، گامی بلند در استفاده از سوخت‌های دائمی و پایداری است كه هم به كاهش آلایندگی هواپیماها كمك می‌رساند و هم از هزینه‌های مصرفی می‌كاهد.

به گزارش بی.بی.سی در این پرواز هواپیمایی نیوزیلند از یك فروند هواپیمای بوئینگ 747 مدل 400 استفاده شد. سوخت یكی از موتورهای این هواپیما، تركیب 50درصد روغن گیاه جاتروفا و 50 درصد سوخت جت بود. به گفته دیوید مورگان، سرخلبان این پرواز، سیستم سوخت و موتورها چه بر روی زمین و چه در حین پرواز عملكرد خوبی داشت.

در بهمن‌ماه سال گذشته نیز آزمایش مشابهی توسط هواپیمایی ویرجین آتلانتیك انجام شد كه سوخت آن از تركیب دانه‌های نارگیل و باباسو (نوعی گیاه برزیلی) تهیه شده بود.

این نخستین بار است كه هواپیمای مسافربری با تركیبی از سوخت زیستی نسل دوم به پرواز در می‌آید. سوخت‌های نسل اول، سوخت‌های سنتی مانند اتانول هستند كه آلایندگی بیشتری ایجاد می‌كنند. به‌تازگی اتحادیه بین‌المللی حمل‌ونقل هوایی، یاتا اعلام كرده است كه قصد دارد تا سال 2017، ده درصد از سوخت پروازهای هوایی را از طریق سوخت‌های زیستی تامین كند.

البته تولید سوخت‌های زیستی انتقادات بسیاری به‌دنبال داشته است. منتقدان معتقدند افزایش استفاده از سوخت‌های زیستی سبب می‌شود كاربری زمین‌های كشاورزی به كاشت گیاهان سوخت زیستی تغییر كند و این پدیده، افزایش غیرقابل مهار هزینه مواد غذایی را به‌دنبال خواهد داشت.

غذای ارزان، سوخت ارزان
اما آیا می‌توان كاری كرد تا سوخت‌های زیستی به بهای افزایش قیمت جهانی غذا تولید نشود؟ پژوهشگران توانسته‌اند راه‌حل‌هایی پیدا كنند. جلبك‌های فتوسنتزی یكی از راه‌حل‌های موجود هستند، چراكه برای رشد به زمین‌های كشاورزی نیاز ندارند.

در همین حال، پژوهشگرانی كه روی سوخت ارزان بدست‌آمده از پسماند مواد گیاهی، اتانول، فعالیت می‌كنند، توانسته‌اند با دست‌كاری ژنتیكی بلال، گونه‌ای جدید از این محصول كشاورزی را تولید كنند كه خودبخود هضم می‌شود. در روش جدید، باقیمانده گیاه ذرت را پس از برداشت محصول فشرده می‌كنند و آنزیم بدست‌آمده از ژن‌های نوعی باكتری خاص، بقایای گیاه را از داخل به بیرون هضم می‌كند. در نتیجه، ساقه‌های مملو از سلولز از بین می‌روند و آن‌چه می‌ماند، آشغال تعداد فراوانی گیاه ذرت است كه به‌راحتی به اتانول تبدیل می‌شود.

امروز حتی می‌توان ماده چوب را كه عامل سختی محصولات چوبی است، به سوخت تبدیل كرد. در تابستان گذشته پژوهشگران توانستند فرآیند شیمیایی جدیدی را كشف كنند كه خاك‌اره را به پیش‌ماده سوخت دیزل زیستی تبدیل كند.

سال توسعه سوخت‌های زیستی
اما استفاده از سوخت‌های سبز منحصر به هواپیماها نیست. درحالی‌كه آزمایش سوخت‌های زیستی در پروازهای هوایی در آغاز راه است، كارشناسان مدت‌ها است در حال بررسی روش‌های كاهش آلایندگی خودروها و موتورهای احتراق‌داخلی و استفاده از سوخت‌های جایگزین هستند.

پژوهشگران نروژی توانسته‌اند نشان دهند كه جایگزین كردن موتورهای بنزینی با موتورهای دیزلی تمیز می‌تواند تولید گاز گلخانه‌ای دی‌اكسید كربن را به یك‌چهارم مقدار اولیه كاهش دهد. هم‌چنین تصفیه كردن سوخت‌های رایج پیش‌از ورود به خودرو نیز می‌تواند از آلایندگی نهایی آنها بكاهد.

در مهرماه گذشته، گروهی از پژوهشگران در كاری ارزشمند، توانستند گونه‌ای قارچ را شناسایی كنند كه تركیبات مضر نیتروژن و گوگرد را از نفت خام جدا می‌كند. تركیبات نیتروژن و گوگرد كه طی احتراق تشكیل می‌شوند، در صورت ورود به جو می‌توانند باران‌های اسیدی ایجاد كنند.

از آن جالب‌تر، كشف دیگری بود كه آبان‌ماه اعلام شد، نوعی قارچ آمریكای جنوبی كه می‌تواند پسماندهای گیاهی را مستقیما به سوخت دیزل تبدیل كند. با استفاده از چنین قارچی می‌توان بی‌نیاز به استفاده از زمین‌های كشاورزی، سوخت‌های زیستی ارزان‌قیمتی بدست آورد.

هر گردی گردو نیست!
ممكن است فكر كنید سوخت، چه فسیلی باشد و چه زیستی؛ عملكرد یكسانی دارد. هر دو دی‌اكسید كربن تولید می‌كنند و به پیشرفت پدیده گرمایش جهانی سرعت می‌بخشند. اما توجه به این نكته لازم است كه سوخت زیستی از چرخه فعلی دی‌اكسید كربن بدست می‌آید و حجم موجود این گاز گلخانه‌ای را تغییر نمی‌دهد.

درحالی‌كه اگر از سوخت‌های فسیلی استفاده كنیم؛ ذخیره كربنی را كه طی میلیون‌ها سال از جو به اعماق زمین منتقل شده است؛ دوباره به جو برمی‌گردد و تعادل چرخه موجود را برهم می‌زند. مشكل امروز زمین هم استفاده بی‌رویه از ذخایر سوخت‌های فسیلی است.

با این حال، همه كارشناسان توافق دارند استفاده از انرژی‌های پاك، تنها راه مقابله با گرمایش جهانی است. منابع انرژی تجدیدپذیر و پاك مانند انرژی خورشیدی، پیل‌های سوختی و نیروگاه‌های هسته‌ای، بادی، آبی، زمین‌گرمایی و استفاده از امواج دریا برای تولید برق، همه و همه روش‌هایی هستند كه هنوز درحال توسعه هستند. با این حال شكی در این نیست كه در آینده‌ای نه چندان دور، همه ابزارهای بشر با استفاده از انرژی الكتریكی بدست‌آمده از منابع تجدیدپذیر كار خواهند كرد.