بدأ للتو سباق الطيران على وقود تغير المناخ

في عام 1928 ، عبر شخص واحد المحيط الأطلسي. في عام 2018 ، تم تسجيل 4.3 مليار رحلة ركاب. على الرغم من أن بعض الناس تمكنوا من تجنبه حتى قبل Covid - وفقًا لـ أ إستفتاء الرأي العام، حوالي نصف الأمريكيين لا يسافرون على الإطلاق - يطير باقي سكان الولايات المتحدة بما يكفي لرفع المتوسط ​​إلى حوالي رحلتين في السنة.

يتطلب الأمر الكثير من الطاقة لإيصال الناس إلى الهواء ، وبما أن إنتاج الطاقة يأتي بتكلفة بيئية ، فإن السفر الجوي يعد مصدرًا كبيرًا لانبعاث الكربون ، مع تحدٍ فريد مقارنة بوسائل النقل الأخرى عندما يتعلق الأمر بتغير المناخ . على عكس الابتكارات في السيارات والقوارب والقطارات الكهربائية - حيث الكتلة المضافة المطلوبة لتوصيل الكهرباء ليست مشكلة هندسية مستعصية ، وأسلاك التمديد ليست بطول 30,000 ألف قدم - يظل الوقود القابل للاحتراق إلى حد كبير الطريقة الوحيدة للطيران ، على الأقل لرحلات أطول. ثمانون في المائة من الانبعاثات ناتجة عن الرحلات الجوية التي يبلغ طولها حوالي 1,000 ميل أو أكثر ، والتي لا يوجد لها بديل قابل للتطبيق حاليًا للوقود.

لكل فرد دور يلعبه في خفض الانبعاثات. المواطن الأمريكي العادي مسؤول عن حوالي 15 طنًا متريًا من ثاني أكسيد الكربون سنويًا ، ويقول أكثر من ثلث الأمريكيين إنهم من المرجح الآن دفع مبلغ إضافي قليلاً في تذاكر الطيران الخاصة بهم لتعويضات الكربون. الأغنياء والمشاهير لديهم بصمة كربونية أكبر. تايلور سويفت طائرة خاصة سيئة للغاية تنتج حوالي 8000 طن متري من ثاني أكسيد الكربون سنويًا. لكن تايلور ليس لديه أي شيء في صناعة الطيران ، التي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون السنوية يدفع مليار طن متري. إذا كانت صناعة الهواء المدمجة دولة ، إلى جانب وجود منطقة فول سوداني قاتلة ، فسيكون لديها أيضًا انبعاث أكبر لثاني أكسيد الكربون من ألمانيا. 

ومع ذلك ، تؤكد الصناعة على ضآلة بصمتها الكربونية مقارنة بالصناعات الأخرى.

تنقل شركات الطيران الأمريكية ، على وجه التحديد ، أكثر من 2 مليون مسافر و 68,000 طن من البضائع يوميًا بينما تساهم "فقط" بنسبة 2 في المائة من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري في البلاد ، وفقًا لمجموعة التجارة الصناعية الخطوط الجوية الأمريكية. أصبحت صناعة الطيران أكثر كفاءة في العقود الأخيرة ، حيث قامت شركات الطيران الأمريكية بتحسين كفاءة استهلاك الوقود (على أساس الإيرادات طن ميل) بأكثر من 135٪ بين عامي 1978 و 2021. لكن التركيز على مدى انخفاض هذا الرقم 2٪ هو جزء من مشكلة متنامية ، وفقًا لمحللي المناخ الذين يدرسون قطاع الطيران.

قد تحل مؤتمرات الفيديو محل جزء من رحلات العمل ، ولكن مع انتعاش قطاع الطيران ، يقول محللو المناخ إن تضاعف السفر الجوي العالمي ثلاث مرات في العقود المقبلة - على الرغم من التوقعات قبل كوفيد - لا يزال رهانًا آمنًا. سيرتفع سفر الركاب بشكل أبطأ ، لكن المحللين يشيرون إلى أن الطيران يستخدم أيضًا للبضائع ، والتي لا تتأثر بدرجة رجال الأعمال. هذا سبب للقلق الكبير بشأن خطط خفض الكربون في الطيران. تحتاج الصناعة إلى التركيز على إبقاء حصتها من الانبعاثات منخفضة ، بدلاً من رؤية حصتها الحالية كسبب للتحرك بشكل أكثر تعمدًا ، وفقًا لمحللي المناخ.

مقارنةً بالسيارات ، حيث يوجد بالفعل عقد من التقدم في مجال السيارات الكهربائية ، وفي قطاع توليد الطاقة ، حيث كانت هناك بالفعل استثمارات كبيرة في مصادر الطاقة المتجددة ذات التكلفة التنافسية مقابل المصادر التقليدية ، لا يزال الطيران في أيام التجربة لتكنولوجيا الوقود الجديدة. البطاريات الكهربائية ، في أحسن الأحوال ، لها دور تلعبه في المسارات الإقليمية الأقصر والسفر الحضري ، و تقوم شركات الطيران بهذه الاستثمارات.

يقول بعض النقاد إن صناعة الطيران كانت بطيئة للغاية في البحث عن حلول مناخية ، لكنهم يعترفون بأن الطيران قطاع صعب عندما يتعلق الأمر بأهداف صافي الصفر بسبب متطلبات السلامة والمتطلبات التنظيمية الفريدة. لم يساعد الوباء على الطيران ، وحتى منتقدوه يقولون إن توقع أن السنوات القليلة الماضية شهدت موجة مد وجزر من الاستثمار في تقنيات بدء التشغيل كان من غير الواقعي بالنظر إلى التحديات المالية الأكثر إلحاحًا. أكملت شركات الطيران رحلاتها التجريبية باستخدام وقود طيران مستدام ، وبدأت الصفقات مع منتجي وقود الطائرات المستدام في التراكم.

الخطوط الجوية الأمريكية أبرمت صفقة خلال الصيف مع شركة الوقود الحيوي GEVO لشراء 500 مليون جالون من وقود الطائرات المستدام (SAF) على مدى خمس سنوات ، وهو جزء من توجيه صافي الكربون الصافي الأمريكي. وتصف أهدافها المناخية بأنها "عدوانية" ، بما في ذلك تحقيق صافي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري (GHG) بحلول عام 2050. تُعد شركة American هي أول شركة طيران على مستوى العالم تحصل على المصادقة من مبادرة Science Based Targets لأهدافها المتوسطة للحد من انبعاثات غازات الدفيئة والولايات المتحدة الوحيدة شركة طيران ستبلغ عن استخدام أكثر من مليون جالون من وقود الطائرات المستدام في عام 1. 

تبدأ عملية Gevo لإنتاج SAF منخفضة أو معدومة الكربون في المزرعة حيث يتم زراعة المواد الخام. تتعاون الشركة مع المزارع التي تستخدم تقنيات الزراعة المتجددة التي تحبس الكربون في التربة. تستخدم هذه المزارع أيضًا تطبيقًا دقيقًا للمواد الكيميائية والأسمدة لتقليل البصمة الكربونية في هذه العملية. 

ستأخذ المصانع التي تصممها شركة Gevo تلك المواد الأولية (أي الذرة الحقلية) وتحولها إلى إيثانول. من الإيثانول ، تعالج Gevo بعد ذلك إلى منتج مطابق كيميائيًا لوقود الطائرات القياسي. يتمثل الاختلاف بين وقود الطائرات القياسي و SAF الخاص بشركة Gevo في التخلص من أي أنواع وقود أحفوري يتم استخدامها في عملية الإنتاج هذه للتدفئة أو الكهرباء أو أي طاقة مطلوبة. 

وبدلاً من ذلك ، تدمج شركة Gevo طاقة الرياح ، والطاقة الشمسية ، والهيدروجين ، والغاز الحيوي ، ومصادر أخرى للطاقة المتجددة للتخلص من الوقود الأحفوري من هذه العملية. سيوفر هذا وقودًا بديلاً لاحتياجات الطيران التي تكون صافية صفرية ، أو حتى صافية سلبية ، من حيث كثافة الكربون إذا تم دمج التقاط الكربون واستخدامه وتخزينه (CCUS) أيضًا ، وفقًا لجون ريتشاردسون ، مدير علاقات المستثمرين في Gevo .

لا يمكن تمييز SAF كيميائيًا عن وقود شركات الطيران القياسي - لكن عملية إنتاجها تختلف اختلافًا كبيرًا (وأكثر اخضرارًا) عن الوقود التقليدي - على الرغم من أنه على عكس المركبات الكهربائية في قطاع السيارات ، هناك الكثير من الجدل حول نهج SAF الذي سيكون الفائز النهائي ، وما هي المقايضات التي تحتاجها اليوم لدعم التقنيات الحالية قيد التطوير.

نهج Gevo ، الذي يركز على المواد الأولية ، هو مثال جيد.

اليوم ، لا يتم إنتاج المواد الأولية التي تدخل في وقود الطيران المستدام على نطاق قريب من وقود الطائرات العالمي ، وستظل مشكلة التوسع هذه لسنوات حيث يتم اختبار مناهج التكنولوجيا المنافسة من قبل صناعة الطيران. قد يصبح استخدام المواد الأولية من إنتاج الغذاء ، على وجه التحديد ، مشكلة أكبر من منظور البصريات في المستقبل.  

قال العديد من محللي المناخ لشبكة CNBC إنهم قلقون بشأن التركيز المفرط على توسيع نطاق وقود الطائرات المستدام القائم على المواد الأولية في وقت تتزايد فيه المخاوف بشأن الأمن الغذائي العالمي في عالم يواجه تأثيرات تغير المناخ الرئيسية على الزراعة. تشدد Gevo على أنها تستخدم النشا المتبقي من "الذرة الحقلية غير الصالحة للأكل" كمواد وسيطة ، وهي وفيرة في العرض وقيمتها الغذائية منخفضة.

نقل الرئيس التنفيذي لشركة إيرباص ، غيوم فوري ، الأمر إلى لجنة في معرض فارنبورو الدولي للطيران البريطاني - وهو معرض مدته خمسة أيام يجتمع فيه المسؤولون التنفيذيون والشخصيات الرئيسية لمناقشة مستقبل السفر الجوي: "ربما على المدى الطويل - في عقود عديدة - سنجد طريقة محسّنة للغاية للطاقة المستدامة ولكن في المرحلة الانتقالية ، فإن الطريقة السريعة هي استخدام SAF ، وهي متوفرة الآن ".

بعد الحكم على معايير الصناعة الخاصة بها ، تظل أمريكا رائدة في جهود الحد من الكربون. حصل American على درجة CDP الخاصة بتغير المناخ عند "A-" في عام 2021 - وهي أعلى درجة بين شركات الطيران في أمريكا الشمالية ، وواحدة من شركتين فقط على مستوى العالم تسجل هذا المستوى المرتفع.

"نحن ندرك أن تغير المناخ أمر ملح وشيك" قال جيل بليكستاين ، نائب رئيس الاستدامة في الخطوط الجوية الأمريكية. "بصفتها أكبر شركة طيران في العالم ، تلتزم شركة American بتطوير الأدوات اللازمة لإزالة الكربون من عملياتنا."

بالإضافة إلى Gevo ، فقد استثمرت في محفز الطاقة الخارق لبيل جيتسقال بليكستاين: "تهدف جميعها إلى تقديم التقنيات التي ستساعد في تحقيق أهداف الاستدامة الطموحة لدينا".

هناك العديد من الأساليب التكنولوجية لوقود الطيران المستدام التي يمكن أن تزيل الكربون عن الطائرات دون إطالة أمد الاستخدام والاعتماد على الوقود الأحفوري الحالي و تكنولوجيا الهيدروجين الخضراء حصلت للتو على دفعة كبيرة من قانون تخفيض التضخم.

من المتوقع أن يتدفق المزيد من أموال المستثمرين إلى الهيدروجين الأخضر نتيجة لـ IRA ، حيث يصف محللو المناخ الإعفاءات الضريبية بأنها محرك ضخم لوقود الطيران المستدام لأن العلم جانبًا ، كان التحدي الأكبر في توسيع نطاق هذه العمليات وإنتاج SAF هو الحافز المالي. تهدف مناهج الهيدروجين الأخضر إلى إزالة ثاني أكسيد الكربون من الهواء وخلطه مع الهيدروجين الأخضر في شكل من أشكال الكيروسين يمكن أن يكون سعره منافسًا لوقود الطائرات التقليدي. في فبراير 02 ، حلقت KLM لأول مرة بطائرة ركاب من طراز بوينج 2021 من أمستردام إلى مدريد مزودة بـ 737 لتر من الكيروسين الاصطناعي ، من شركة شل العملاقة للطاقة ، ممزوجة بوقود الطائرات التقليدي.

كانت الصفقات التي تم الإعلان عنها مؤخرًا مع الشركات الناشئة في الفضاء تعمل بالفعل مع شركات النقل الجوي الكبرى حتى قبل الجيش الجمهوري الإيرلندي ، بما في ذلك Twelve ، والتي تم مؤخرًا وقعت صفقة مع شركة ألاسكا إيرلاينز ومايكروسوفت لنهجها في إنشاء أنواع وقود مستدامة باستخدام الكربون الملتقط من الهواء والماء والطاقة المتجددة. لاحظت ألاسكا ، التي استخدمت خلطات SAF منذ عام 2011 على طرق محددة ، أن هناك طريقًا طويلاً لنقطعه: حاليًا أقل من 1 ٪ من إجمالي الوقود المتاح هو SAF ، وتكاليفه تزيد بثلاث إلى خمس مرات عن وقود الطائرات التقليدي.  

خطوط دلتا الجوية وقعت مؤخرًا أكبر صفقة طيران أمريكية حتى الآن للوقود الأخضر المنتج من الهيدروجين ، مع شركة DG Fuels ومقرها لويزيانا ، والتي تستخدم نفايات ثاني أكسيد الكربون كمادة وسيطة ، وفي إعلانها قاس نطاق التحدي المقبل بالقول إن الإمداد العالمي الحالي لـ SAF يمكن أن يعمل حجم أسطول دلتا ليوم واحد. 

في الوقت الحالي ، تعتبر المركبات الكهربائية أبًا على طول منحنى الابتكار ، مع سنوات عديدة أخرى من الاختبار والسياسات الحكومية لدعم النمو التحولي لقطاع النقل.

ولكن لا يرى الجميع أن SAFs هي الحل ، لا سيما بالنظر إلى اتجاهات النمو في الصناعة. في معرض فارنبورو الدولي الأخير للطيران ، رفض النشطاء والناشطون المناخيون تركيز الصناعة على القوات المسلحة السودانية ، حثهم على "أن يصبحوا حقيقيين" وتقديم حلول مناخية أكثر أهمية. بدلاً من SAFs ، يُقترح تباطؤ النمو وقلة السفر وعدد أقل من الرحلات الجوية كطريقة لمعالجة المشكلة ، ربما عن طريق تقليل الرحلات الداخلية وتشجيع السفر بالسكك الحديدية وتحسينه. 

يحذر المحللون من أن كل الجهود المبذولة في مستقبل الطيران الخالي من الكربون لا ينبغي أن تقضي على البدائل الأكثر أهمية للسفر الجوي ، مثل السكك الحديدية عالية السرعة. ولكن بالنسبة للطيران ، يجب أن يكون الهدف هو نفسه كما هو الحال في القطاعات الأخرى ، مع بلوغ انبعاثاته ذروتها في أسرع وقت ممكن. والخيار الذي يبدو واضحًا اليوم هو أن الطيران لا يزال على مسار الوقود ، على عكس السيارات ، حيث الكهرباء هي المستقبل. أيًا كان شكل إنتاج الوقود الذي ينتج أقل انبعاثات مع أكبر فائدة وفعالية من حيث التكلفة سوف يفوز ، وهذا ما لا يعرفه أي لاعب في مجال الطيران على وجه اليقين اليوم. يتوقع محللو المناخ أن الأمر سيستغرق ما لا يقل عن خمس سنوات إلى عقد حتى تظهر الحلول الأكثر قابلية للتطبيق.