يمكن أن يساعد اختراق جديد في تقليل البصمة الكربونية للسفر الجوي ، بهدف خفض الانبعاثات من الطائرات إلى الصفر. نجح فريق من الباحثين من جامعة أكسفورد في تحويل ثاني أكسيد الكربون (CO2) إلى وقود للطائرات ، على الرغم من أنه حتى الآن لم يتم إجراء التجربة إلا على نطاق صغير جدًا.
مع تزايد المخاوف بشأن تغير المناخ يومًا بعد يوم ، كان العلماء يبحثون في تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى وقود هيدروكربوني صناعي مستدام لأغراض النقل منذ بضع سنوات. اعتبارًا من الآن ، تم تجربة هذه الهندسة العكسية في المختبرات فقط ، ولكن يمكن أن تغير قواعد اللعبة عندما يتم تقديمها على نطاق أوسع - مما يجعل السفر الجوي محايدًا للكربون.
كيفية تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى وقود؟
اكتشف فريق الباحثين طريقة لاستخدام محفزات الحديد منخفضة التكلفة لتحويل ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي (أو مباشرة من انبعاثات المصانع) إلى وقود نفاث اصطناعي. يقوم العلماء أولاً بإعداد محفز Fe-Mn-K (الحديد والمنغنيز والبوتاسيوم) بطريقة الاحتراق العضوي (OCM). يعرض هذا المحفز بعد ذلك تحويل ثاني أكسيد الكربون من خلال الهدرجة إلى الهيدروكربونات في نطاق وقود الطائرات النفاث بنسبة 38.2% ومخرجات منخفضة من أول أكسيد الكربون بنسبة 5.6 في المائة. ينتج تفاعل التحويل أيضًا منتجات ثانوية أخرى تعتبر مواد خام مهمة لصناعة البتروكيماويات ويتم الحصول عليها حاليًا أيضًا من النفط الخام الأحفوري فقط.
في هذه الطريقة ، يتم استخدام ثاني أكسيد الكربون المستخرج من الهواء للتحويل ثم إعادة انبعاثه لاحقًا من وقود الطائرات عند الاحتراق أثناء الطيران. ونتيجة لذلك ، فإن التأثير الكلي لهذه العملية هو وقود محايد للكربون.
حتى الآن ، تظل هذه العملية داخل جدران المختبر. وبالطبع هناك تحديات يجب التغلب عليها قبل أن يصبح هذا قابلا للتطبيق عمليًا لإنتاج وقود الطائرات. تتمثل إحدى العقبات في احتجاز الكربون - عملية التقاط الكربون من الغلاف الجوي.
ويعد تنشيط ثاني أكسيد الكربون تحديًا أيضًا.
ومن المضاعفات الأخرى أن يتم انشاء الهيدروكربون عبر هدرجة ثاني أكسيد الكربون يفضل عادةً تكوين سلسلة قصيرة ، بدلاً من السلسلة الطويلة المرغوبة المطلوبة لصنع وقود الطائرات.
تمثل هذه العملية الجديدة تقدمًا اجتماعيًا كبيرًا يسلط الضوء على إعادة تدوير ثاني أكسيد الكربون والحفاظ على الموارد باعتبارها جانبًا مهمًا ومحوريًا لإدارة غازات الاحتباس الحراري والتنمية المستدامة. من المتوقع أن تكون هذه العملية التحفيزية هي الطريق لتحقيق صافي انبعاثات كربونية من صناعة الطيران في المستقبل القريب - أي إلى أن نكون كمجتمع مجهزين بالكامل للعمل على طائرات كهربائية صديقة للبيئة.
في حديثه إلى Wired ، قال أحد مؤلفي الورقة ، Tiancun Xiao من قسم الكيمياء في أكسفورد ، "تغير المناخ يتسارع ، ولدينا انبعاثات هائلة من ثاني أكسيد الكربون. البنية التحتية للوقود الهيدروكربوني موجودة بالفعل. يمكن أن تساعد هذه العملية في التخفيف من تغير المناخ واستخدام البنية التحتية الكربونية الحالية للتنمية المستدامة ".
المصدر: