لماذا يعد قطاع الطيران الأكثر تحديًا للتخلص من الانبعاثات الكربونية؟ وهل الطائرات الهجينة الحل؟

يعتبر السفر الجوي أحد أكثر سبل النقل كثافة من حيث انبعاثات الكربون، لأن رحلة جوية واحدة طويلة المدى لها تأثير كربوني إجمالي مماثل لقيادة سيارة تعمل بالبنزين لمدة عام.

ويمثل قطاع الطيران حوالي 3% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون السنوية العالمية، لكنه غالبًا ما يُنظر إليه باعتباره أحد أكثر الصناعات تحديًا للتخلص من الكربون، لأن عدد المسافرين جوًا يتزايد كل عام.

ومع عمل صناعة الطيران العالمية على تلبية مستهدف منظمة الطيران المدني التابعة للأمم المتحدة المتمثل في تحقيق صافي انبعاثات صفرية بحلول 2050، فإنها أيضًا تسعى للابتكار السريع في كيفية تشغيل الطائرات.

وصرح “جريج فورن” المدير التنفيذي لـشركة “طيران نيوزيلندا” لـ “الجارديان” من قبل: سيكون من الصعب التخلص من الكربون في الطائرات الأكبر حجمًا وخاصة تلك المستخدمة في الرحلات الدولية الطويلة، ومن المرجح أن يعتمد ذلك على تطوير وتوسيع نطاق توفر وقود الطيران المستدام والذي يمكن أن يقلل الانبعاثات 80%.

لكن استخدام مثل هذا الوقود مقيدًا حتى الآن بتكاليف الإنتاج المرتفعة والإمدادات المحدودة ، لذا فإنه لا يشكل سوى 0.1% من إجمالي وقود الطائرات المستخدم حاليًا.

التحول نحو الكهرباء

تم استخدام الكهرباء للتخلص من انبعاثات الكربون في صناعة السيارات وحاليًا يتم استكشافها كمسار محتمل للطيران.

تستخدم الرحلات الجوية التي تعمل طائراتها بالكهرباء الطاقة المخزنة بالبطاريات لتشغيل المراوح الكهربائية للدفع، ولكن لا يزال من الممكن انبعاث الغازات المسببة للاحتباس الحراري أثناء إنتاج البطارية وتوليد الكهرباء اللازمة لشحنها، وبالتالي يتطلب الأمر استخدام مصادر مستدامة للكهرباء للشحن، إلى جانب ممارسات تصنيع البطاريات المستدامة لتقليل الانبعاثات الإجمالية بشكل كبير مقارنة باستخدام وقود الطائرات الأحفوري.

إلى جانب تحديات أخرى، لأن البطاريات تزن ما يقرب من 50 ضعف وزن كمية مماثلة من وقود الطائرات، ومن اللازم حمل الطائرات وقود أكثر أو طاقة بطارية أكبر مما تحتاج إليه في الرحلة حتى تتمكن من مواصلة الطيران والهبوط بأمان إذا تم تحويل مسارها إلى مطار مختلف.

كما أن إنتاج البطاريات قد يكون أكثر تلويثًا للبيئة من معالجة وقود الطائرات، لأن عملية التعدين والتصنيع تتطلب الكثير من الطاقة.

الطائرات الهجينة

لكن يرى البعض أن الطائرات الهجينة هي الحل، ونجحت طائرة “إيكو بالس” EcoPulse الهجينة ذات الستة مقاعد في إجراء أول رحلة تجريبية في ديسمبر2023.

كما تعمل “هيريت إيروسبيس” السويدية على تطوير طائرة تتسع لـ 30 مقعدًا يمكنها الطيران بالطاقة الكهربائية بالكامل لمسافة 200 كيلومتر تقريبًا، ثم التحول للطيران المستدام لمسافات تصل إلى 800 كيلومتر.

وفي يناير الماضي، حلقت “البريطانية “زيرو أفيا” لأول مرة بأكبر طائرة تعمل بالهيدروجين والكهرباء في العالم، والتي تتسع لـ 19 مقعدًا.

وتعمل “إيرباص” على تطوير 3 طائرات هجينة تعمل بالهيدروجين وطائرة واحدة كهربائية والتي تهدف لطرحها في السوق بحلول 2035.

ويمكن للمطارات الاستفادة أيضًا من الطائرات الهجينة لتقليل بصمتها الكربونية وتحسين جودة الهواء، لأن الطائرات تمثل ما يصل إلى 95% من انبعاثات المطارات.

هذا وتتطلب الرحلة الجوية التي تعمل بالكهرباء بالكامل بنية تحتية للشحن في كل من مطارات الوصول والمغادرة، بينما تمثل الطائرات الكهربائية الهجينة حلاً قابلا للانتشار بسهولة أثناء تأسيس البنية التحتية للشحن.

وحاليًا تستهدف معظم الطائرات الهجينة-الكهربائية قيد التطوير مدى يقل عن 500 كيلومتر، وهي شريحة مسؤولة عن أقل من 6% من انبعاثات الركاب العالمية، ومع تزايد قوة البطاريات يمكن للطائرات الهجينة الكهربائية الاستحواذ على سوق الطيران لمسافات قصيرة (أي الرحلات التي يصل مداها إلى 1500 كيلومتر) والتي تمثل 33% من انبعاثات الركاب العالمية.

حلول متعددة

يتطلب خفض انبعاثات الكربون حلولاً متعددة منها الطائرات الكهربائية الهجينة التي قد تؤدي لتحسين حدود مدى الطائرات الكهربائية العاملة بالبطاريات للمساعدة في تقليل الانبعاثات بشكل كبير في الطيران لمسافات قصيرة.

وبالتأكيد لن تكون هناك تقنية واحدة أو تغيير في عمليات تشغيل الطائرات كافيًا لتحقيق صافي انبعاثات صفري، بل ستكون هناك حاجة لمزيج من الاستراتيجيات المختلفة.

يجب الاهتمام أيضًا بطرق بديلة للتخلص من الكربون في الطيران المتوسط والطويل المدى منها تطوير بدائل وقود الطائرات المستدام أو التحول نحو أنواع وقود جديدة تمامًا مثل الهيدروجين.

إلى جانب زيادة الكفاءة من تغييرات أسطول الطائرات والتحسينات التشغيلية والتي تعتبر جزءًا مهمًا من حل مشكلة الانبعاثات على مستوى الصناعة.

المصادر: المنتدى الاقتصادي العالمي – موقع “ثينك لاند سكيب” – الجارديان