דלק העתיד למטוסים נמצא באוויר שבו הם טסים: כך זה יעבוד

הביקוש לטיסות צפוי להכפיל עצמו במהלך 20 השנים הבאות, וכך גם הזיהום ■ בין הטכנולוגיות הנקיות לתעופה: חשמל, מימן, שמן ממוחזר וגם סוג דלק אחד המופק מהאטמוספירה עצמה — פחמן דו־חמצני ■ אך האתגרים רבים ויעד יישומם עדיין לא ברור

February 14th, 06AM February 14th, 07AM ניו יורק טיימס עד אמצע המאה ה–21 רוב המכוניות והאוטובוסים אמורים להיות מונעים באנרגיות מתחדשות. אם התעופה העולמית תשיג את היעד שאימצה לעצמה ב–2022 — אז גם לטיסה מניו יורק להונג קונג ב–2050 תהיה טביעת רגל של אפס פליטות פחמן דו־חמצני לאטמוספירה.

אין ערובה שהתעופה העולמית אכן תגיע ליעד זה, אבל כבר כיום מפותחות טכנולוגיות המתקדמות לעברו. אלה ישנו את עולם התעופה, גם אם היעד לא יושג.

בשנים שקדמו למגפת הקורונה פלטו טיסות נוסעים בערך מיליארד טונה פחמן דו־חמצני מדי שנה, בערך כמו כל יבשת דרום אמריקה ב–2021. עם ההתאוששות בתחום התיירות והנסיעות, רמת הזיהום זינקה שוב. חברות תעופה גדולות בעולם — ובהן שש מארה”ב — התחייבו ליעד של אפס פליטות עד 2050, אם לא מוקדם יותר. 184 מדינות הצהירו כי הן שואפות לאותו יעד בכנס תעופה אזרחית שאורגן על ידי האו”ם באוקטובר 2022.

מילת המפתח היא כמובן “שואפות”. אין כעת טכנולוגיות זמינות לתעופה מסחרית שיכולות לצמצם באופן דרמטי את פליטות הפחמן הדו־חמצני.

כיום חברות התעופה יכולות לתת מענה לפליטות שלהן בשתי שיטות. הראשונה היא קיזוז הפליטות ברכישת “אשראי פחמני”,כלומר השקעה בפרויקטים מנטרלי פחמן כמו ייעור או אנרגיה מתחדשת. פתרון זה נתקל בביקורת רבה. ד”ר דיוויד ויקטור, מנהל־שותף של מיזם הדה־קרבוניזציה באוניברסיטת קליפורניה־סן דייגו, טוען שהשיטה הזאת מציפה את השוק במקזזי פחמן גרועים. השיטה השנייה היא טכנולוגיית סינון ולכידת פחמן דו־חמצני ישירות מהאטמוספירה, כלומר ניקוי שלה.

בשנים שקדמו למגפת הקורונה פלטו טיסות נוסעים כמיליארד טונה פחמן דו־חמצני מדי שנה, בערך כמו כל יבשת דרום אמריקה ב–2021

טכנולוגיות המפותחות במענה לאתגר הפליטות כוללות מטוסים חדשים המונעים במימן, חשמל וגם דלק סילוני סינטטי למטוסים קיימים, שיופק מפחמן הנמצא באטמוספרה. מספר חברות תעופה כבר החלו להוסיף למאגר הדלק הרגיל שלהן כמות קטנה של דלק ביולוגי נקי יותר. דלק זה מכונה בתעשיית האנרגיה דלק מתחדש או בר־קיימא (SAF).

חברות תעופה רבות דואגות להשקיע בתחומים אלה הרבה לפני שהרגולציות הממשלתיות מטפלות בנושא. הן מתייעלות ומנסות לצמצם פליטות, למשל על ידי חידוש ציי המטוסים, קיצור נתיבי הטיסה ותנועה חסכונית של המטוסים על הקרקע בשדה התעופה באמצעות מנוע אחד בלבד.

שינויים אטיים בתעשייה התעופה

ואולם, השינוי מתרחש לאט מדי. “חייבים להתחיל עכשיו”, אומר ד”ר סטפן בארט, פרופסור לאווירונאוטיקה ואסטרונאוטיקה ב–MIT וראש המעבדה לתעופה וסביבה באוניברסיטה. לדבריו, בתעשיית התעופה יש נטייה טבעית לשמרנות וליציבות טכנולוגית, ושינויים בה יכולים לארוך עשורים.

פדרו פיריס־קבזס, מנהל בכיר לתחבורה עולמית וכלכלן בכיר באנווירומנטל דיפנס פנד, עמותה למען הסביבה בניו יורק, מציין כי כנס התעופה באוקטובר לא אימץ תוכנית קונקרטית להשגת היעד המוצהר ל–2050. כל זה מצטבר לתמונה מורכבת במיוחד לאור העובדה שהביקוש לטיסות צפוי להכפיל את עצמו במהלך 20 השנים הבאות.

סיכון אחד בתחום ה–SAF הוא שימוש בחומר גלם (כמו שמן דקלים לבישול) שאינו ממוחזר אלא טרי. במקרה כזה הסביבה תיפגע עוד יותר, מכיוון שאת חומר הגלם הטרי צריך להפיק — למשל ממטעים נוספים שיחליפו שטחי יער טבע

פיתוח נוסף לטווח קצר הוא דלק ביולוגי מתחדש (SAF) המיוצר לרוב משמן בישול משומש או מחומרים ביולוגיים כמו אצות. במהלך מחזור החיים שלו, SAF פולט פחות פחמן דו־חמצני מדלק סילוני רגיל, וניתן לערבב ביניהם.

אף שהייצור שלו נותר יקר ומצומצם, הוא מעורר התלהבות רבה. לורן ריילי, מנהלת תחום האנרגיה המתחדשת ביונייטד אירליינס, אומרת כי ה–SAF יקר פי 2 עד 4 מדלק תעופתי רגיל. היא מוסיפה שכל הטיסות של יונייטד איירליינס מלוס אנג’לס לאמסטרדם מאז 2016 השתמשו בתערובת שכללה SAF אך כלל השימוש בה הוא רק ב–0.1% מהדלק הנצרך בחברה, וזה השיעור הטיפוסי גם בקרב חברות אחרות. קואליציה של חברות תעופה בהנהגת הפורום הכלכלי העולמי התחייבה להרחיב את השימוש ב–SAF ל–10% מכלל הדלק שלהן עד 2030.

סיכון אחד בתחום ה–SAF הוא שימוש בחומר גלם (כמו שמן דקלים לבישול) שאינו ממוחזר אלא טרי. במקרה כזה אומר פיריס־קבזס הסביבה תיפגע עוד יותר, מכיוון שאת חומר הגלם הטרי צריך להפיק — למשל ממטעים נוספים שיחליפו שטחי יער טבעי. “השימוש ב–SAF כיום סובל מחוסר שקיפות. צריך מערכת בעלת שקיפות וניטור של השפעתה על היערות”, הוא מוסיף.

“השפעתם של יחידים קטנה. כל המערכת צריכה להשתנות, אך לא בצורה שתכביד עלינו ולכן על הסביבה, אלא במהלך שהחברה כולה תשתתף בו”

לטוס על אוויר

חיסרון נוסף ב–SAF הוא שאין מספיק שמן בישול משומש או חומר אורגני (biomass) אחר, לדברי אנדריאס שפר, מנהל המעבדה לתחבורה אווירית ביוניברסיטי קולג’, לונדון. שפר מציין כי המושג “דלק יותר בר־קיימא” מתאים יותר ל–SAF, משום שסוג הדלק הזה עדיין מזהם. חלופות נוספות שנבחנות הן אצות, גזם עצים ופסולת מזון.

אבל המקור הפוטנציאלי המסקרן ביותר הוא האוויר שאנו נושמים, שכמובן עשיר בפחמן דו־חמצני. בטכנולוגיה המכונה “מאנרגיה לנוזל”, מאווררים עצומים מסננים פחמן דו־חמצני מהאטמוספירה. השלב הבא הוא חילוץ הפחמן מהפחמן הדו־חמצני, שאותו מערבבים עם מימן המופק בתהליך אלקטרוליזת מים המופעל באנרגיה ירוקה. התוצאה היא פחמימן שבו ניתן להשתמש להנעת מטוס. אך כרגע, התהליך עדיין יקר ודורש כמויות עצומות של אנרגיה ירוקה. אך מכיוון שהמחיר של מרכיב אחרון זה נמצא בירידה מתמדת, ב–2035 הטכנולוגיה עשוייה להיות זולה יותר מייצור דלק SAF.

הנעת מטוסים במימן היא טכנולוגיה ותיקה יחסית (1988) אך האתגרים ההנדסיים שלה רבים. נפח גז המימן גדול מדי לשימוש במטוסי נוסעים מסחריים, ולכן יש לקרר אותו למינוס 253 מעלות צלזיוס (תהליך קריוגני) עד שהוא מתעבה לנוזל. כלומר יהיה צורך בתשתית קריוגנית לתדלוק בכל שדות התעופה בעולם. נאס”א וסוכנות החלל האירופית משתמשות בטכנולוגיה בהצלחה כבר זמן רב, חברות תעופה כמו איזיג’ט משקיעות בה וחוקרים בחברות כמו איירבוס ורולס רויס פועלים להתאים אותה לתעופה מסחרית.

חלופה נוספת היא טיסה מונעת בחשמל. המגבלות הנוכחיות שלה הן המשקל וההספק של הסוללות, שאינן מאפשרות מטוסים חשמליים לטווחים ארוכים. עם זאת, כבר מפתחים מטוסי נוסעים חשמליים לטווחים קצרים ובינוניים. בחזית זו, נראה כי נורווגיה מובילה: לדברי רשות שדות התעופה הנורווגית אווינור, כל טיסות הפנים במדינה יהיו חשמליות עד 2040, והמטוס הראשון מתוכנן להיכנס לשירות ב–2026.

גורם זיהום מפתיע

לפי כמה חוקרים, קיים גורם זיהום נוסף בתחום התעופה: פסי ההתעבות — שובלי האדים הקפואים והלבנים שמטוסי נוסעים משאירים אחריהם בגובה רב. לפי ד”ר בארט, בלילה פסי ההתעבות לוכדים חום המוקרן מכדור הארץ ומגבירים את אפקט החממה. עם זאת, בשעות היום הם מחזירים את אנרגיית השמש בחזרה לאטמוספירה ומקררים את כדור הארץ.

לפי מחקרים, ההשפעה הכוללת של פסי ההתעבות היא חימום של חצי עד פי שלושה מהשפעת פליטת הפחמן הדו־חמצני של תעשיית התעופה. אך ד”ר בארט מוסיף כי הפתרונות כאן פשוטים יחסית מכיוון שפסי ההתעבות נוצרים רק בתנאי קור ולחות גבוהים וגובה רב; לכן יש אפשרות של הסטת טיסות מסויימות לנתיבים שיימנעו מהתעבות.

ד”ר ויקטור מציע שנוסעי טיסות שדואגים לסביבה ישתמשו במחשב פליטות פחמן דו־חמצני מקוון, שיראה להם כיצד תוכניות הנסיעה שלהם משפיעות על האקלים. עם זאת, הוא מוסיף כי השפעת החלטותיהם של יחידים קטנה. “כל המערכת צריכה להשתנות… אך לא בצורה שתכביד עלינו ולכן על הסביבה, אלא במהלך שהחברה כולה תשתתף בו”.

לכתבה בניו יורק טיימס