تلاش براي توليد سوخت زيستي مناسب هواپيما، اعتماد

ترجمه؛ عبدالله مصطفايي

افزايش شديد قيمت نفت باعث شده است تعداد زيادي از رانندگان در کشورهاي صنعتي براي آمد و رفت خود به سوي خودروهاي با سوخت بيوديزل و نيز خودروهاي هيبريدي متمايل شوند ولي درباره هواپيمايي که حجم عظيمي سوخت مصرف مي کند، چه مي توان کرد.

در امريکا، دولت و موسسات تحقيقاتي در جست وجوي راه هايي براي استفاده از سوخت هاي جايگزين در موتورهاي جت هستند ولي ممکن است مسائل ايمني اين کار سال ها به طول بينجامد.دانشمندان براي اين کار با موانع بي شماري مواجه هستند که در اين بين مي توان به مشکلات توليد، انتقال و نيز بهره برداري از آن تحت شرايط سختي مثل سرماي شديد اشاره کرد. در شرايط کنوني نيز متخصصان معتقدند سوخت هاي جايگزين براي موتورهاي جت گران تر از سوخت هاي معمول تمام خواهد شد.

«بيلي گلاور» رئيس بخش عملکرد زيست محيطي شرکت بوئينگ مي گويد؛ «ابداع يک سوخت تازه براي اتومبيل ها بسيار راحت تر از کاري است که براي هواپيماها انجام مي شود.» با اين وجود بالا رفتن قيمت نفت باعث مي شود هيجان محققان بيشتر شده و اميد داشته باشند تلاش هاي آنان به نحوي جبران خواهد شد. البته محققان شرکت بوئينگ مي گويند نگراني هاي واقعي آنان چيزي فراتر از افزايش قيمت سوخت هواپيما است.

«بيلي گلاور» مي گويد؛ «ما به سوخت هاي جايگزين علاقه مند هستيم چون مي خواهيم مطمئن شويم براي آينده نيز سوخت داريم.» امروزه در اکثر هواپيماهاي تجاري از سوختي استفاده مي شود که شبيه نفت سفيد، سبک است. اين سوخت از بنزين خودروها سنگين تر است ولي نه به اندازه سوخت ديزل و مي تواند برخي شرايط سخت مثل شرايط هواي سرد را تحمل کند. يکي از سوخت هاي جايگزين مورد نظر محققان، سوخت بيوديزل است که از دانه هاي سويا، ذرت و ديگر محصولات کشاورزي به دست مي آيد و امروزه در بعضي از خودروها و تراکتورها به کار مي رود.

يک مشکل بزرگ اين نوع سوخت آن است که بيوديزل نسبت به سوخت هاي معمول در دماي بالاتري يخ مي زند که اين موضوع در هواي سرد ارتفاع 35 هزار پايي مساله ساز خواهد شد. دانشمندان در حال تحقيق روي روش هاي محافظت سوخت از يخ زدگي هستند ولي حتي اگر اين مشکل نيز حل شود تامين اين سوخت مساله بزرگي است، چون تمامي زمين هاي کشاورزي امريکا براي توليد آن مقدار از محصولات کشاورزي که قادر به سير کردن مردم و نيز توليد سوخت باشد، کافي نيست.

«رابرت دان» يک مهندس شيمي در وزارت کشاورزي امريکا است و روي توليد بيوديزل براي سوخت هواپيما تحقيق مي کند. او مي گويد؛ «شک دارد که خطوط هوايي پيش از ارزان تر شدن اين سوخت، به آن علاقه يي نشان دهند.» او مي افزايد؛ «در حال حاضر چالش اصلي دقيقاً همان مسائل اقتصادي است و حتي اگر قيمت نفت از اين هم بالاتر رود، هنوز بيوديزل داراي عيب غيراقتصادي بودن است و توليد آن هزينه يي بيش از سوخت هاي کنوني دارد.» «گلاور» تصور مي کند محتمل آن باشد که خطوط هوايي از مخلوطي از بيوديزل و سوخت هاي معمول استفاده کنند.

يکي ديگر از گزينه ها که براي چندين دهه مورد توجه بوده است همانا استفاده از هيدروژن است.

«جرالد براون» يک مهندس ارشد تحقيقات در مرکز تحقيقاتي گلن سازمان ناسا در کليولند ايالت اهايو است و عقيده دارد براي جايگزيني هيدروژن مايع به جاي سوخت هاي کنوني به کمي اصلاحات نياز است. مشکل ترين قسمت اين کار ذخيره سازي آن در هواپيما است. هيدروژن مايع در دماي منهاي 424 درجه فارنهايت ذخيره سازي مي شود و نسبت به سوخت هاي کنوني به فضاي بيشتري نياز دارد از اين رو هواپيماها بايد براي قرار دادن مخازن هيدروژن، طراحي مجدد شوند. به علاوه چون هيدروژن در تلفيق با عناصر ديگري وجود دارد بنابراين توليد آن هزينه بر و انرژي بر است. به دليل فاجعه هيندنبرگ در سال 1937، نگراني هايي درباره احتمال انفجار هيدروژن وجود دارد، اما «استان ستو» که مهندس شرکت مشاورBelcan Corp است و در زمينه سوخت هواپيماها تحقيق مي کند، اظهار داشته است مردم براي چندين دهه است که با سوخت هيدروژن سروکار دارند بنابراين موضوع انفجار خيلي هم نگران کننده نيست.

بايد توجه داشت هيدروژن يک سوخت پاک است و محصول احتراق آن آب خواهد بود. اين موضوع از نظر «گلاور» نگران کننده است. او مي گويد؛ «در ارتفاعات بالا مقدار آب آزاد شده از موتورهاي داراي سوخت هيدروژن، مي تواند هواپيما را تبديل به يک ماشين توليد ابر کند.» او مي افزايد؛ «ديناميک اتمسفرهاي فوقاني مقداري پيچيده است و ما نمي خواهيم قبل از آگاهي از مفيد بودن هيدروژن، دست به کار شويم.» گزينه بعدي که در حال حاضر به صورت محدود مورد استفاده قرار دارد، توليد سوخت هاي سنتزي مايع از زغال سنگ، ماسه نفتي و گاز طبيعي است که مي تواند مانند سوخت هاي معمول هواپيما به کار گرفته شود. «چي مينگ لي» رئيس بخش احتراق مرکز تحقيقاتي گلن سازمان ناساست و معتقد است با افزايش قيمت نفت، سوخت هاي سنتزي گزينه ارزان تري خواهند بود. در عوض «گلاور» معتقد است در حال حاضر براي توليد سوخت هاي سنتزي به منابعي بيش از سوخت هاي کنوني هواپيماها نياز است. با اين وجود «لي» گفته است مي توان از سوخت هاي سنتزي در موتورهاي جت جديدي که در حال ساخت بوده و راندمان بالايي دارند، استفاده کرد چون صرفه جويي سوخت اين موتورها بسيار بيشتر است. او مي افزايد؛ «مزيت ديگر آن است که منابع زغال سنگ و گاز به وفور در امريکا يافت مي شود.»هرچند تحقيق در زمينه سوخت هاي جايگزين براي موتورهاي جت در مراحل ابتدايي است، گروهي پيش بيني مي کنند موفقيت هاي بيشتري در زمينه سوخت هاي جايگزين براي بعضي از هواپيماهاي خاص به دست آيد. در اين زمينه موسسه Aero Viroment Inc که در شهر مونروياي ايالت کاليفرنيا قرار دارد در حال کار روي يک هواپيماي نجات است که توان خود را از هيدروژن مايع مي گيرد. سخنگوي اين موسسه «استيون گيتلين» است و گفته است هيدروژن مايع به هواپيماي آنان اين امکان را مي دهد که چهار برابر سوخت هاي کنوني پرواز کنند هرچند هزينه آن بين دو تا چهار برابر سوخت هاي کنوني است.

اين شرکت همان شرکتي است که پرواز اول هواپيماي خورشيدي هليوس را انجام داد ولي متاسفانه اين هواپيما به دليل مشکلات سازه يي در پروازهاي بعدي دچار حادثه شد.

در آينده نزديک تمرکز بر آن است که بازده سوخت هواپيماها افزايش يابد و در اين زمينه شرکت بوئينگ مي گويد قرار است 787 هواپيمايي که در سال 2009 وارد شبکه پروازي مي شوند به حدي کم مصرف باشند که سوخت مصرف شده به ازاي هر سرنشين معادل سوخت مصرفي در يک خودروي هيبريدي با دو مسافر باشد. «گلاور» در اين زمينه مي گويد؛ «ما سعي داريم هواپيماهاي کم مصرف بسازيم بنابراين به حداقل سوخت نياز خواهيم داشت.»