اکتبر 13، 2023 -جسیکا مارش، دانشگاه منچستر-تیم انتشار هواپیما اعتبار: دانشگاه منچستر
یک تیم از دانشمندان ازمایشاتی را برای اندازه گیری انتشار گازهای گلخانه ای از احتراق سوخت های حمل و نقل هوایی پایدار انجام داده اند که نشان دهنده کاهش عمیق در مقایسه با سوخت جت معمولی است.
محققان مرکز ملی علوم جوی (NCAS)، از جمله کسانی که از دانشگاه منچستر هستند، سوخت های جت استاندارد را با چندین ترکیب مختلف سوخت حمل و نقل هوایی پایدار ، از جمله سوخت های عرضه شده توسط Neste مقایسه کردند.
انها انتشار گازهای گلخانه ای تولید شده توسط دو موتور مختلف را نظارت کردند، از جمله انهایی که در هواپیماهای BAe-146-301 ازمایشگاه هوابرد FAAM با استفاده از امکانات CFS Aero در فرودگاه هاواردن استفاده می شود.
بخش حمل و نقل هوایی مسئول بیش از 2٪ از انتشار گازهای گلخانه ای جهانی در سال 2021 بود، اما سوخت حمل و نقل هوایی پایدار دارای پتانسیل کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در حال تغییر اب و هوا – مانند دی اکسید کربن – در حمل و نقل هوایی تا 80٪ در مقایسه با سوخت جت استاندارد است. همچنین این پتانسیل را دارد که به کیفیت هوای محلی کمک کند.
یافته های این تحقیق نشان داد که انتشار کربن سیاه فوق العاده ریز در رانش کم، که به طور مستقیم بر کیفیت هوای محلی تاثیر می بگذارد، 45٪ کمتر در تعداد و 80٪ کمتر در جرم برای هر کیلوگرم سوخت حمل و نقل هوایی پایدار مخلوط سوخته است.
این نتایج می تواند به کاهش اثرات گرمایش اب و هوایی حمل و نقل هوایی در سطح جهانی کمک کند.
دکتر پل ای ویلیامز، دانشمند تحقیقاتی NCAS مستقر در دانشگاه منچستر، گفت: “همانطور که حمل و نقل هوایی و نهادهای تامین مالی UKRI به سمت کربن خنثی حرکت می کنند، مهم است که درک کنیم که این سوخت های جایگزین چه تاثیراتی دارند. این مطالعه برای درک این اثرات بسیار مهم است و توانایی انگلستان را برای انجام این ارزیابی ها در اینده به عنوان سوخت ها و فن اوری های جدید توسعه می دهد. “
سوخت حمل و نقل هوایی پایدار از زیست توده تجدید پذیر و منابع زباله ساخته شده است و می تواند به عنوان یک جایگزین مستقیم برای سوخت جت از نفت خام استفاده شود. این سوخت ها با سوخت های جت استاندارد مخلوط می شوند تا با تمام هواپیماهای فعلی از جمله هواپیمای FAAM سازگار باشند.
هدف این است که تا سال 2050، تمام سوخت های جت 100٪ مصنوعی باشند و نه از سوخت های فسیلی.
دکتر پل ای ویلیامز می گوید: “این مطالعه واقعا مهم است تا درک کنیم که این سوخت های جایگزین چه اثراتی دارند و توانایی انگلستان را برای انجام این ارزیابی ها در اینده به عنوان سوخت ها و فن اوری های جدید توسعه می دهند.”
ازمایش موتور زمینی این تیم را قادر به شناسایی طیف وسیعی از انتشار الاینده های هوا ایجاد شده توسط احتراق سوخت زیستی حمل و نقل هوایی مخلوط و سوخت HEFA برای مقایسه انتشار بین سوخت های منابع پایدار و غیر پایدار کرد.
خواص شیمیایی و فیزیکی گازها و ذرات منتشر شده مانند دی اکسید کربن، مونوکسید کربن، اکسید نیتروژن و ذرات کوچک معلق مورد ارزیابی قرار گرفت.
با استفاده از یک پروب نمونه توسعه یافته توسط SCITEK و تجهیزات دانشگاه منچستر، دانشگاه کاردیف و دانشگاه یورک، انتشار گازهای گلخانه ای در اگزوز موتور اندازه گیری شد.
دکتر ویلیامز افزود: “به عنوان بخشی از ازمایش موتور زمینی، ما از انتشار کربن سیاه فوق العاده ریز، همچنین به عنوان ذرات غیر فرار شناخته می شود. انتشار ذرات معلق غیر فرار از موتورهای هواپیما در رانش کم به طور مستقیم بر کیفیت هوای محلی در نزدیکی سطح زمین و افرادی که در فرودگاه های نزدیک زندگی و کار می کنند، تاثیر می گذارند. ازمایش نشان می دهد که در رانش کم، برای هر کیلوگرم سوخت حمل و نقل هوایی پایدار مخلوط سوخته، تقریبا 45٪ کمتر در تعداد و 80٪ کمتر در جرم ذرات غیر فرار وجود دارد.
“در رانش کروز، ما متوجه شدیم که مقادیر کمتری از ذرات غیر فرار از سوزاندن سوخت حمل و نقل هوایی پایدار منتشر می شود. این نشان می دهد که در حالی که یک هواپیما در حال کروز است، ذرات معلق غیر فرار کمتری تولید می شود که به نوبه خود بر تشکیل contrail تاثیر می بگذارد. این می تواند پتانسیل کاهش اثرات گرم شدن اب و هوا از حمل و نقل هوایی در سطح جهانی داشته باشد. “
استفاده از سوخت حمل و نقل هوایی پایدار و همچنین اتخاذ طیف وسیعی از شیوه های پایدار دیگر، یک راه سریع برای کاهش انتشار کربن از حمل و نقل هوایی است که شامل هواپیماهای تحقیقاتی و عملیات انگلستان است.
این مطالعه به دنبال اولین مطالعه انتشار گازهای گلخانه ای در جهان است که اخیرا اولین پرواز خود را با استفاده از ترکیبی از سوخت حمل و نقل هوایی پایدار انجام داده است.
الن وولی، رئیس ازمایشگاه هوابرد FAAM که توسط NCAS مدیریت می شود، گفت: “برای NCAS و ازمایشگاه هوابرد FAAM، نتایج حاصل از این کار ازمایش انتشار گازهای گلخانه ای، تصمیمات مربوط به سرمایه گذاری و استفاده از سوخت حمل و نقل هوایی پایدار برای ماموریت های علمی هوایی اینده در سراسر جهان را مطلع می کند.
“بخش حمل و نقل هوایی قادر خواهد بود از داده های ما برای بهبود درک گسترده ای از گازها و ذرات ازاد شده از موتورهای توربین گاز – از اندازه مورد استفاده در هواپیماهای تحقیقاتی ازمایشگاه هوابرد FAAM استفاده کند.”
