حوزه های صنعتـــی
حوزه های صنعتـــی
مشاهده گزارش
آیا می‌توان به افزودنی‌های سوخت حاوی نانوذرات در موتورهای سوخت فسیلی امیدوار بود؟

آیا می‌توان به افزودنی‌های سوخت حاوی نانوذرات در موتورهای سوخت فسیلی امیدوار بود؟

تاریخ : ۱۴۰۰/۰۷/۱۱ تعداد بازدید :‌ ۴۳۸۲
موضوعات : صنعت هوایی
نویسندگان : فائزه باغانی-مترجم
هیئت بین‌دولتی تغییر اقلیم (IPCC) سازمان ملل متحد برای ارزیابی دانش مربوط به تغییر اقلیم، اولین بخش از گزارش ارزیابی ششم را منتشر کرد. گزارش کامل که قرار است به زودی نهایی شود، قصد دارد تا آخرین داده‌های علمی را در مورد تغییرات اقلیمی از زمان یافته‌های قبلی هیئت بین‌دولتی تغییر اقلیم ارائه دهد. اطلاعات ارائه‌شده گسترده است و همه صنایع را تحت‌تاثیر قرار می‌دهد؛ زیرا تلاش جهانی برای مقابله با تغییرات اقلیمی ادامه دارد. یکی از موضوعاتی که مورد تاکید قرار گرفته است، تأثیر خطوط هوایی بر گرمایش زمین است.

در این یادداشت چگونگی کنترل آلایندگی صنعت هوانوردی با تغییر از سوخت سنتی غیر قابل تجدید به سوخت نانوذره مورد بررسی قرار می‌گیرد. این نوآوری همانگونه که تلاش می‌کند تنظیماتی برای دستیابی به کربن‌خنثی ایجاد کند، به احتمال زیاد صنعت هوانوردی جهانی را در سال‌های آتی تحت‌تاثیر قرار خواهد داد.

 

صنعت هوانوردی چگونه موجب تغییر اقلیم می‌شود؟

براساس آخرین اطلاعات حاصل از گروه اقدام حمل و نقل هوایی (ATAG)، پروازها در سال 2019، 915 میلیون تن کربن دی‌اکسید (CO2) تولید کردند که 2 درصد از کل انتشار CO2 ناشی از انسان و 12 درصد آلایندگی مربوط به صنعت حمل و نقل را شامل می‌شد.

خوشبختانه، صنعت هوانوردی در حال حاضر گام‌های مهمی برای مقابله با این مشکل برداشته است. امروزه، هواپیماهای تجاری در مقایسه با همتایان دهه ۱۹۶۰ خود، ۸۰ درصد از لحاظ مصرف سوخت، کم‌مصرف‌تر هستند. حتی در مقایسه با متوسط پروازهای ۳۰ سال پیش، هواپیماها نیمی از میزان آلایندگی را تولید می‌کنند.

این پیشرفت‌ها به عوامل متعددی برمی‌گردد، اما به شدت به بهبود طراحی هواپیما مرتبط است و موجب شده تا آنها کارآمدتر شوند. به موازات این پیشرفت‌ها، بکارگیری سوخت هوایی پایدار به جای سوخت فسیلی سنتی نیز صورت گرفته است. با این حال، بر اساس آخرین گزارش IPCC، پیشرفت‌های بیشتری برای صنعت هوانوردی مورد نیاز است تا میزان آلایندگی CO2 را به اندازه کافی برای برآورده کردن اهداف جلوگیری از تغییر اقلیم کاهش دهد.

 

سوخت‌های حاوی نانوذره فرصتی برای کاهش میزان آلایندگی موتور جت ارائه می‌دهند

در سال‌های اخیر، تحقیقات گسترده‌ای در مورد افزودنی‌های سوخت انجام شده است. دانشمندان در تلاشند تا سوخت‌های جدیدی طراحی کنند که به کاهش آلایندگی CO2 در صنعت حمل و نقل، به ویژه بخش هوانوردی کمک کند.

یکی از حوزه‌هایی که بیش‌ترین علاقه را به خود جلب کرده‌است، استفاده از فناوری نانو برای توسعه نانوسیالات است که در نهایت می‌تواند برای جایگزینی سوخت‌های جت غیرقابل تجدیدپذیر مانند دیزل مورد استفاده قرار گیرد.

تحقیقات نشان داده است که افزودن نانوذرات خاص، مانند افزودنی‌های نانو سیلیکا، روی، آلومینیوم و متالوئیدهای بور می‌تواند بهره‌وری سوختی سوخت‌های جت فعلی را بهبود بخشد. تزریق چنین نانوذراتی به سوخت‌های معمولی جت (دیزل رایج‌ترین سوخت مورد مطالعه) هم ارزش حرارتی و هم تعداد ستان سوخت‌های آزمایش شده را بهبود بخشیده است. همچنین نشان داده شده است که نانوذرات باعث افزایش کارایی سوخت بیودیزل می‌شود.

تلاش‌های پیشین برای گنجاندن نانوذرات در سوخت جت نیز ویسکوزیته، نقطه اشتعال و چگالی سوخت را افزایش داده‌است. علاوه بر این، برخی مطالعات نشان داده است مادامی که افزودنی‌های سوختی حاوی نانوذرات در محدوده بالایی نگهداری نشوند، می‌توانند به جای کاهش انتشار کربن دی‌اکسید باعث افزایش آن شوند.

FuelGems برای غلبه بر این چالش، یک افزودنی سوختی حاوی نانوذرات را ایجاد کرده است که می‌تواند به موتورهای جت دیزلی و بنزینی اضافه شود. نتایج نشان دادند که افزودن این نانوذرات منجر به کاهش ۹ درصدی در انتشار کربن، کاهش ۱۵ درصدی در کربن مونوکسید و کاهش انتشار هیدروکربن‌های نسوخته و دیگر ذرات معلق تا ۵۰ درصد شده‌است. مطالعات همچنین نشان داده است که این افزودنی سوخت می‌تواند بهره‌وری سوخت را تا ۹ درصد افزایش دهد.

افزودنی توسعه یافته توسط FuelGems می‌تواند صنعت هوانوردی را متحول کند؛ زیرا مقرون‌به‌صرفه است و به زیرساخت جدیدی برای کار نیاز ندارد، به این معنی که می‌تواند به راحتی توسط خطوط هوایی در سراسر جهان مورد استفاده قرار گیرد. افزودنی FuelGems هزینه سوخت هر گالن را تنها دو سنت افزایش می‌دهد، قیمتی که شرکت‌های هواپیمایی با افزایش بهره‌وری سوخت می‌توانند به راحتی آن را جبران نمایند.

 

بازار فعلی افزودنی‌های سوخت حاوی نانوذرات

در حال حاضر، بازار افزودنی‌های سوخت بسیار بزرگ است و پیش‌بینی می‌شود که در سال‌های آتی به رشد خود ادامه دهد.

FuelGems تخمین می‌زند که در ششمین سال فعالیت خود بیش از 400 میلیون دلار درآمد ایجاد کند. فشار فزاینده برای همه صنایع، از جمله صنعت هواپیمایی، برای دستیابی به کربن خنثی موجب ایجاد شرکت‌هایی شده است که روش‌های نوآورانه و سازگار را برای آلایندگی به وجود می‌آورند. FuelGems در موقعیت مناسبی قرار دارد تا از این نیاز افزایش‌یافته برای راهکارهای پرداختن به جلوگیری از تغییر اقلیم استفاده کند.

بازیگران اصلی این صنعت نظیر بریتیش‌پترولیوم، سانکور و ماروبنی پیش از این به راهکار FuelGems علاقه نشان داده‌اند. FuelGems همچنین سرمایه قابل‌توجهی از جمله ۵۰ هزار دلار و پس از آن ۳۵ هزار دلار دیگر از Sputnik ATX جمع‌آوری کرده است.

به نظر می‌رسد FuelGems در موقعیت منحصر به فردی در بازار قرار دارد و دارای شواهد علمی قوی برای اثبات ادعاهای خود است و محصولی را ارائه می‌دهد که به راحتی توسط صنعت پذیرفته می‌شود.

 

آینده افزودنی‌های سوخت حاوی نانوذرات چگونه خواهد بود؟

افزودنی‌های سوخت حاوی نانوذرات احتمالاً نقش مهمی در آینده صنعت هوانوردی ایفا خواهند کرد؛ زیرا این شرکت همچنان به کار خود برای کاهش انتشار کربن ادامه می‌دهد. بدون هیج چالشی، این راهکار به احتمال زیاد به عنوان یک عنصر کلیدی برای کاهش انتشار کربن دی‌اکسید در موتورهای سوخت فسیلی تبدیل خواهد شد؛ پشتیبانی از شواهد علمی که نتایج عملی، قابل پیش‌بینی و ملموس آن را نشان می‌دهد، پتانسیل آن را افزایش خواهد داد.

 

واکنش صنعتی به تغییر اقلیم

این یادداشت بخشی از سری سرمقاله (IPCC) در راستای واکنش صنعتی به تغییر اقلیم است، مجموعه‌ای از محتوا که نحوه واکنش بخش‌های مختلف به موضوعات برجسته در گزارش‌های IPCC سال 2018 و 2021 را بررسی می‌کند. در این مجموعه یادداشت‌ها، نهادهای تحقیقاتی، سازمان‌های صنعتی، و فناوری‌های نوین در حیطه نانوفناوری که راهکارهای انطباقی برای کاهش تغییرات اقلیمی را ایجاد می‌کنند، مورد بررسی قرار می‌گیرند.

 

درباره نویسنده «سارا مور»

سارا کارشناسی روانشناسی، کارشناسی ارشد علوم اعصاب شناختی و بالینی دارد. او پس از مطالعه روانشناسی و علم اعصاب، به سرعت لذت و شادی خود را در تحقیق و نوشتن مقاله‌های تحقیقاتی پیدا کرد. سارا افتخار می‌کند که نزدیک به ۵ سال به عنوان نویسنده، پژوهشگر و ویراستار با تعدادی از صنایع همکاری کرده و مجموعه‌ای از آثار را تولید کرده‌است.

نظرات

پاسخ به نظــر بازگشت به حالت عادی ثبت نظر

نظر شما
security code