Καθώς οι ανησυχίες για την υπερθέρμανση του πλανήτη εντείνονται σε όλο τον κόσμο, οι αερομεταφορές υπόκεινται σε δυσανάλογο επίπεδο ελέγχου για τη συμβολή τους στη συνολική παγκόσμια παραγωγή αερίων του θερμοκηπίου.

Παρόλο που οι αερομεταφορές εκπέμπουν μόνο το ένα ένατο διοξειδίου του άνθρακα (CO2) όσο τα μηχανοκίνητα οχήματα, η φύση της υψηλής ορατότητας ως δραστηριότητα, η ταχεία ανάπτυξή της ως βιομηχανία και το γεγονός ότι η αεροπορία εκπέμπει το μεγαλύτερο μέρος των εκπομπών CO2 και σωματιδίων στην η ανώτερη ατμόσφαιρα το έχει καταστήσει ιδιαίτερο στόχο για τους περιβαλλοντολόγους.

Η Elizabeth Barratt-Brown, ανώτερη δικηγόρος στο National Resources Defense Council, είπε στο Eco-Aviation Conference της περασμένης εβδομάδας στην Ουάσιγκτον ότι στις Ηνωμένες Πολιτείες, εκτός εάν η βιομηχανία επιτύχει τεράστιες αυξήσεις απόδοσης, «μέχρι το 2050 οι εκπομπές της αεροπορίας αναμένεται να είναι σχεδόν ίσες το ποσό από τα αυτοκίνητα» λόγω της ανάπτυξης της αεροπορίας. Η εκδήλωση, που χρηματοδοτήθηκε από το περιοδικό Air Transport World και την Leeham Company, ήταν το πρώτο περιβαλλοντικό φόρουμ της αεροπορίας που πραγματοποιήθηκε στις Ηνωμένες Πολιτείες.

Ευτυχώς για τη Γη, ίσως, η ραγδαία αύξηση της τιμής του πετρελαίου έχει καταστήσει την αναζήτηση βιώσιμων εναλλακτικών λύσεων με ουδέτερες εκπομπές CO2 άμεση οικονομική επιταγή καθώς και κρίσιμη περιβαλλοντική εστίαση για πολλές ανθρώπινες εμπορικές δραστηριότητες – με κορυφαία την αεροπορία. Οι οικονομικοί εμπειρογνώμονες βλέπουν τώρα τις υψηλές τιμές του πετρελαίου ως ένα μακροπρόθεσμο γεγονός και όχι ως βραχυπρόθεσμο χτύπημα, και λένε ότι η αεροπορία στην παρούσα μορφή της απλά δεν μπορεί να ζήσει με την πιθανότητα η τιμή ενός βαρελιού πετρελαίου να ισοπεδωθεί στα 200 δολάρια .

Η έρευνα για εναλλακτικές λύσεις ορυκτών καυσίμων είναι χιονοστιβάδα. Τελικά, ένα καθαρό καύσιμο όπως το υδρογόνο μπορεί να είναι η απάντηση για την αεροπορία - αλλά οι τεχνολογίες που θα του επιτρέψουν να χρησιμοποιηθεί με ασφάλεια και οικονομία για την τροφοδοσία μεγάλων αεροσκαφών θεωρούνται γενικά ότι απέχουν 40 ή περισσότερα χρόνια.

Για τις αερομεταφορές, φαίνεται όλο και περισσότερο ότι τα βιοκαύσιμα – καύσιμα αεριωθουμένων που παράγονται από φυτά ή φύκια που χρησιμοποιούν οποιαδήποτε από μια ποικιλία διεργασιών – αντιπροσωπεύουν μακράν την καλύτερη μεσοπρόθεσμη έως μακροπρόθεσμη ελπίδα για την οικονομική και περιβαλλοντική επιβίωση της βιομηχανίας. Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα των βιοκαυσίμων είναι ότι τα εργοστάσια που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή των καυσίμων χρειάζονται πολύ CO2 για να αναπτυχθούν, γεγονός που θα επιτρέψει στην αεροπορική βιομηχανία να επιτύχει πραγματική ουδετερότητα άνθρακα.

«Η Boeing Commercial Airplanes και οι συνεργάτες της επιταχύνουν ενεργά την ανάπτυξη βιοκαυσίμων δεύτερης γενιάς επειδή παρουσιάζουν μια οικονομικά βιώσιμη ευκαιρία για βιώσιμη τροφοδοσία στον παγκόσμιο στόλο εμπορικών αεροσκαφών», δήλωσε η Boeing σε πρόσφατο έγγραφο ενημέρωσης με τίτλο «Ποιο είναι το μέλλον των καυσίμων αεριωθουμένων; '

Το «αποδεδειγμένο ιστορικό» της αεροπορίας
Το «αποδεδειγμένο ιστορικό» της αεροπορίας στη μείωση του «αποτυπώματος άνθρακα» σε βάση ανά επιβάτη είναι ήδη εξαιρετικό, με 70 τοις εκατό βελτίωση στην απόδοση καυσίμου και τις εκπομπές CO2 ανά μίλι επιβάτη τα τελευταία 50 χρόνια, δήλωσε ανώτερος περιβαλλοντικός υπάλληλος της Rolls-Royce. αναλυτής Nuno Taborda.

«Η αεροπορία ξοδεύει σχετικά περισσότερα από κάθε άλλη βιομηχανία για τη μείωση του CO2», είπε. Άλλοι σημείωσαν ότι τα τελευταία 30 χρόνια, η αυτοκινητοβιομηχανία των ΗΠΑ δεν βελτίωσε καθόλου την απόδοση καυσίμου και τις εκπομπές CO2 των προϊόντων της.

Αλλά η πολιτική αεροπορία μόλις ξεκινά. «Ο στόχος της IATA (International Air Transport Association) είναι η μείωση των εκπομπών κατά 25 τοις εκατό ανά επιβάτη έως το 2020», από κατά μέσο όρο 4 κιλά CO2 ανά 100 επιβατικά χιλιόμετρα σε 3 κιλά, δήλωσε ο Billy Glover, Διευθύνων Σύμβουλος της Boeing Commercial Airplanes. περιβαλλοντική στρατηγική. Στις ΗΠΑ, «ο στόχος της Ένωσης Αερομεταφορών είναι το 30% έως το 2025». Αυτοί οι στόχοι δεν περιλαμβάνουν καμία θετική επίδραση από τη χρήση βιώσιμων βιοκαυσίμων που ενδέχεται να είναι διαθέσιμα μέχρι τότε, πρόσθεσε ο Glover.

Έχουν δημιουργηθεί διάφορες συνεργασίες για την προώθηση της ανάπτυξης εναλλακτικών καυσίμων και άλλων τρόπων βελτίωσης της περιβαλλοντικής απόδοσης των αερομεταφορών. Είναι ένας τομέας στον οποίο η Airbus και η Boeing συνεργάζονται πρόθυμα. Ένα κορυφαίο φόρουμ είναι η Commercial Aviation Alternative Fuels Initiative (CAAFI), η οποία περιλαμβάνει εταίρους από την αεροπορική βιομηχανία, προμηθευτές καυσίμων, πανεπιστήμια και διάφορες κρατικές υπηρεσίες των ΗΠΑ.

Το CAAFI έχει δημιουργήσει έναν οδικό χάρτη για την πιστοποίηση καυσίμων που προβλέπει την επίτευξη πιστοποίησης καυσίμων αεριωθουμένων που κατασκευάζονται εξ ολοκλήρου από καθαρά υδρογονωμένα έλαια που προέρχονται από βιομάζα. Το CAAFI έχει θέσει επίσης αρκετούς ενδιάμεσους στόχους, ξεκινώντας φέτος με την προγραμματισμένη πιστοποίηση ενός καυσίμου από 2013% μείγμα αερίου σύνθεσης που προέρχεται από βιομάζα και συμβατικού καυσίμου αεριωθουμένων. (Το Syngas είναι ένα μείγμα μονοξειδίου του άνθρακα και υδρογόνου και δημιουργείται από πρώτη ύλη με τη διαδικασία Fischer-Tropsch, η οποία ανακαλύφθηκε το 50. Το Syngas μπορεί να μετατραπεί σε καύσιμα αεριωθουμένων.)

Εύρεση της σωστής πρώτης ύλης βιοκαυσίμων
Το κλειδί για ολόκληρο το ζήτημα των αεροπορικών βιοκαυσίμων είναι ποιος τύπος βιομάζας είναι ο καταλληλότερος για παραγωγή καυσίμου. Πρέπει να ληφθούν υπόψη πολλά ζωτικά ζητήματα. Πρώτον είναι η πυκνότητα και το ενεργειακό περιεχόμενο του καυσίμου: Πρέπει να καταλαμβάνει έναν αρκετά μικρό χώρο ώστε να μπορεί να μεταφερθεί σε ένα αεροσκάφος και, ομοίως, ένας δεδομένος όγκος του καυσίμου πρέπει να παράγει αρκετή ενέργεια ώστε ένα αεροσκάφος να μπορεί να μεταφέρει αρκετή τανκς για να ολοκληρώσει την πτήση του.

Δεύτερος είναι ο «κύκλος ζωής άνθρακα» του βιοκαυσίμου: δηλαδή, η καθαρή ποσότητα CO2 που παράγεται κατά την παραγωγή και την καύση του καυσίμου, μείον την ποσότητα που απορροφά η πρώτη ύλη βιομάζας για το καύσιμο κατά την ανάπτυξη.

Τρίτον είναι η ποσότητα θείου και άλλων σωματιδίων που παράγονται. Τέταρτον είναι το εξαιρετικά ευαίσθητο πολιτικό ζήτημα να διασφαλίσουμε ότι η γη και η βιομάζα που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή βιοκαυσίμων δεν μειώνουν την ποσότητα της τροφής που διατίθεται για την ανθρωπότητα και την πανίδα της Γης.

Αυτές οι σκέψεις αποκλείουν αμέσως τα «βιοκαύσιμα πρώτης γενιάς», όπως η αιθανόλη που παράγεται από καλαμπόκι και σόγια. Όχι μόνο η αιθανόλη δεν περιέχει αρκετή ενέργεια ανά μονάδα όγκου για να είναι κατάλληλη ως καύσιμο αερομεταφορών, αλλά η καλλιέργεια αρκετού καλαμποκιού ή σόγιας για την τροφοδοσία όλων των αεροσκαφών του κόσμου θα απαιτούσε μια περιοχή περίπου στο μέγεθος των Ηνωμένων Πολιτειών, σύμφωνα με την Boeing. Ούτε η αιθανόλη έχει κατάλληλα σημεία βρασμού και πήξης για αεροπορική χρήση.

Βιοκαύσιμα δεύτερης γενιάς
Οι ειδικοί πιστεύουν ότι τα «βιοκαύσιμα δεύτερης γενιάς» που προέρχονται από το ξύλο και τους ξηρούς καρπούς φυτών όπως το Jatropha curcas (Barbados Nut) και το babassu, τα οποία αναπτύσσονται έντονα σε άνυδρες περιοχές ακατάλληλες για καλλιεργήσιμη γη και που (στην περίπτωση του jatropha) είναι ούτως ή άλλως δηλητηριώδη. καλή ενδιάμεση λύση.

Αυτά τα φυτά της Λατινικής Αμερικής, καθώς και άλλη χλωρίδα, όπως το γρασίδι και τα φυτά ανθεκτικά στο αλμυρό νερό, γνωστά ως αλοκύτταρα (μεταξύ αυτών και ελώδη χόρτα που βρίσκονται σε μέρη της Μέσης Ανατολής), θα μπορούσαν να καλλιεργηθούν για παραγωγή καυσίμου σε μη αρόσιμες περιοχές κατάλληλες για τις ιδιαίτερες απαιτήσεις ανάπτυξής τους. Διαφορετικά μέρη του κόσμου θα καλλιεργούσαν διαφορετικά φυτά παραγωγής βιοκαυσίμων, ανάλογα με τις τοπικές κλιματικές και εδαφικές συνθήκες.

Ωστόσο, υπάρχει ένα πρόβλημα: Παρόλο που τα λιπαντικά τους προσφέρουν πολύ υψηλότερο ενεργειακό περιεχόμενο και πολύ καλύτερα χαρακτηριστικά θερμοκρασίας βρασμού/κατάψυξης από την αιθανόλη, αυτές οι εγκαταστάσεις δεν θα απέδιδαν αρκετό λάδι ανά εκτάριο για να μπορέσουν να εξυπηρετήσουν τις απαιτήσεις καυσίμων της αεροπορικής βιομηχανίας, εκτός και πάλι , πολύ μεγάλες εκτάσεις παραδόθηκαν στην καλλιέργειά τους.

Φύκια μια πιθανή μακροπρόθεσμη απάντηση
Υπάρχει ευρεία συναίνεση σε όλο τον κλάδο ότι, μακροπρόθεσμα, τα φύκια αντιπροσωπεύουν τη βέλτιστη λύση για τις ανάγκες καυσίμων της αεροπορίας. Πρέπει να λυθούν ορισμένα βασικά προβλήματα, όπως η διασφάλιση ότι φτάνει αρκετό φως σε κάθε μέρος μιας δεξαμενής φυκιών για να μπορέσουν όλα τα κύτταρα να αναπτυχθούν σωστά. και ξήρανση των κυττάρων φυκιών επαρκώς ώστε να καταστεί δυνατή η εξαγωγή του ελαίου που περιέχουν και η διάσπαση σε καύσιμο αεριωθουμένων.

Αλλά η Boeing και η Airbus είναι πεπεισμένες ότι αυτά τα προβλήματα μπορούν να λυθούν – και τα οφέλη που προσφέρουν τα φύκια ως «βιοκαύσιμο τρίτης γενιάς» είναι τεράστια. Τα φύκια μπορούν να παράγουν απόδοση πετρελαίου 15 φορές μεγαλύτερη από εκείνη των μονάδων βιοκαυσίμων δεύτερης γενιάς: Ολόκληρος ο στόλος των αεροσκαφών στον κόσμο θα μπορούσε να τροφοδοτείται από μια καλλιεργούμενη περιοχή ακριβώς στο μέγεθος της Δυτικής Βιρτζίνια ή του Βελγίου, λέει η Boeing.

Επιπλέον, επειδή τα φύκια μπορούν να καλλιεργηθούν σε δεξαμενές οπουδήποτε, οι φάρμες παραγωγής βιοκαυσίμων θα μπορούσαν να εγκατασταθούν δίπλα σε εγκαταστάσεις που παράγουν καύσιμα αεριωθουμένων από άνθρακα ή φυσικό αέριο χρησιμοποιώντας τη διαδικασία Fischer-Tropsch. Αυτές οι διαδικασίες «άνθρακας σε υγρό» ή «αέριο σε υγρό» παράγουν μεγάλες ποσότητες CO2 από ορυκτά καύσιμα, καθιστώντας τα ακατάλληλα ως βιώσιμες πηγές καυσίμου. Ωστόσο, εάν το CO2 που παράγουν διοχετευτεί με σωλήνες και χρησιμοποιηθεί για την καλλιέργεια φυκιών σε κοντινά αγροκτήματα, οι δύο μορφές παραγωγής καυσίμου μαζί θα μπορούσαν να δημιουργήσουν μια αποτελεσματική, ουδέτερη από άνθρακα συμβίωση για την παραγωγή καυσίμου αεριωθουμένων.