استفاده از ذغال سنگ در تولید سوخت جت

نیروی هوایی ایالات متحده برنامه بسیار جاه طلبانه ای را در دست دارد که در صورت تحقق آن، وابستگی حمل و نقل هوایی این کشور به نفت از بین خواهد رفت. اما در اینجا این سوال پیش می آید که آیا چنین معالجه ای بدتر از خود بیماری نیست؟

در آینده ای نه چندان دور شاهد آن خواهیم بود که اتومبیل ها به وسیله نیروی برق به حرکت در می آیند، نیروگاه های بادی و خورشیدی احداث خواهند شد و اتوبوس های شهری به دلیل استفاده از هیدروژن  و سلول سوختی، فاقد آلایندگی خواهند بود. اما تاکنون چیزی در مورد انواع هواپیما اظهار نشده آن هم نمونه هایی که بتوانند نیروی خود را از ذغال سنگ دریافت کنند؛ بله درست است ذغال سنگ. نیروی هوایی ایالات متحده مایل به ساخت و ایجاد صنعت تولید سوخت خاصی است که تا زمان یافتن بهتر به استفاده از آن ادامه دهد. این سوخت که ترکیبی است از مواد سنتتتیک و ذغال سنگ (ایالات متحده بیش از یک چهارم ذغال سنگ دنیا را دارد) می تواند مورد استفاده در موتورهای جت قرار گیرد تا نیمی از حمل و نقل هوایی این کشور تا سال 2016 ترکیبی از سوخت مصنوعی و معمولی را به نسبت 50/50 را هوایی این کشور تا سال 2016 ترکیبی از سوخت مصنوعی و معمولی را به نسبت 50/50 را مورد استفاده قرار دهد.

طبق آمار سازمان لجستیک نیروی هوایی ایالات متحده میزان سوختی که این نیرو مصرف می کند بیش از مجموعه سوختی است که بقیه ارتش ایالات متحده در طول سال نیاز دارد و بنابر آمار موجود میزان مصرف این نیرو در سال 2007 میلادی بالغ بر 5/2 میلیارد گالن بوده یعنی ده درصد مجموعه سوختی که خطوط هواپیمایی داخلی ایالات متحده مصرف کرده اند با قیمتی معادل 6/5 میلیارد دلار.

اگرچه قیمت نفت در ماه های اخیر سقوط کرده است ولی هیچ کس اطمینان ندارد که این وضعیت تا کجا ادامه پیدا خواهد کرد.

با اینکه بعید به نظر می رسد که سوخت های جایگزینی برای صنعت هوایی ایجاد شود اما مقامات نیروی هوایی اظهار می کنند ناوگان ما برای استفاده از هر نوع منبع تولید نیرو آمادگی دارد.

هنگامی که شما به ذخایر زیرزمین ایالات متحده نظری بیاندازید، نوع انتخاب کاملاً مشخص است. از آنجایی که ایالات متحده بزرگ ترین دارنده ذخایر نفتی در جهان نبوده لذا بنزین و سوخت جت که از آن به دست می آید، نمی تواند انتخاب مناسبی باشد. اما در زمینه ذغال سنگ، وضعیت متفاوت بوده و ایالات متحده دارای بزرگترین ذخیره در جهان است.

بنابراین نیروی هوایی این کشور در صدد ایجاد کارخانه های CTL یا Coal To Liquid است که بتوانند ذغال سنگ را تبدیل به سوخت مایع کنند.

برای توسعه این بازار، نیروی هوایی در صدد است سایر شاخه های نظامی آن کشور و حتی صاحبان خطوط هوایی مسافری و باری را متقاعد کند که ناوگان خود را به سوی استفاده از ذغال سنگ مایع هدایت کنند.

در سال های دهه 1920 دانشمندان آلمانی روشی را کشف کردند که امکان تبدیل موادی مانند ذغال سنگ و گاز طبیعی به سوخت مایع را فراهم کرد. در این روش الزاماً با بخار دادن به ذغال سنگ می توان هیدروژن و منوکسید کربن تولید کرد و سپس از طریق یک پروسه به نام فیشر - تراپش (Fisher – Tropshe) این گاز را در مجاورت مبدل یا کاتالیست برای تبدیل به سوخت مایع قرار داد.

هیتلر (دیکتاتور آلمان) از این تکنیک برای به حرکت در آوردن آلمان و بروز جنگ دوم جهانی استفاده کرد و در طول دوران آپارتاید هنگامی که آفریقای جنوبی با تحریم های مختلفی روبه رو شد، دولت آن کشور با استفاده از این روش اقدام به تولید سوخت برای جت های خود نمود.

اما زمانی که سوخت تهیه شد دیگر نوبت آن است که اثبات شود هواپیمای شما با استفاده از آن پرواز ایمنی خواهد داشت.

برای این منظور نیروی هوایی ایالات متحده استفاده از سوخت های ترکیبی را در بمب افکن های B52 و C-17 آن هم به صورت نامحدود مورد تأیید قرار داده و تا سال 2011 استفاده از آن برای بقیه هواپیماهای جنگنده و بمب افکن خود مورد تأیید قرار خواهد داد.

مخالفان تبدیل ذغال سنگ به سوخت مایع با پیدایش این سوخت مشکل دارند و برای دور کردن این ذهنیات منفی باید گفت که سوخت حاصل از ذغال سنگ، به معنای واقعی پاک تر از سوختی است که از نفت به دست می آید اما منظور این است که در طول فرآیند تبخیر، سوخت جتی که از ذغال سنگ به دست می آید، عاری از ذرات معلق، دی اکسید گوگرد  اکسید ازت (باعث بروز باران های اسیدی) است، لذا این سوخت هنگام مشتعل شدن پاک تر است. اما یک مورد بسیار تعیین کننده باقی می ماند که می بایست وضعیت آن مشخص شود.

در پروسه و فرآیند تبدیل ذغال سنگ و مشتعل کردن سوختی که از آن به دست می آید، میزان تولید دی اکسید کربن دو برابر میزانی است که از مشتعل شدن سوخت ناشی از بنزین ایجاد و تولید می شود.

پتانسل بسیار خوب بازار برای سوخت مایع به دست آمده از ذغال سنگ، در مواجهه با قانون جدید (که صراحتاً اعلام کرده استفاده از سوخت های موجود دارند ممنوع است) کاملاً رنگ باخته چون هر گونه سرمایه گذاری در این زمینه، طبق قانون منع شده است. البته چنین قانونی مانع نیروی هوایی ایالات متحده در انجام امور تحقیقاتی و تولیدی آن نگردیده و برنامه های خود را پیگیری می کند.

تأمین کنندگان بالقوه CTL در جستجوی نوعی تکنولوژی هستند که حداقل از نظر تئوری، میزان آلایندگی گازهای گلخانه ای آنها در حد سوخت بنزین باشد.

راه های متنوعی برای رسیدن به نقطه وجود دارد که هیچ یک آسان نیست، از جمله آنها بازیافت دی اکسیدکربن از طریق عبور آن در فرآیند فیشر- تراپش بوده تا بدین ترتیب سوخت بیشتری تولید گردد (چون دی اکسید کربن محتوی کربن یعنی همان منبع انرژی سوخت فسیلی است) و استفاده از آن برای رشد جلبک های تولید کننده نفت یا تبدیل کربن به گازهای صنعتی کاربرد دارد.

نیروی هوایی ایالات متحده تخمین می زند که حداقل یک دهه به طول می انجامد قبل ازاینکه این تکنولوژی ها بتوانند در مقایس کلان مورد استفاده قرار گیرند.

  <=

به کارگیری دی اکسیدکربن برای کمک کردن به بازیافت نفت، منطقی تر و اقتصادی تر به نظر می رسد چون مایع نمودن و پمپ کردن دی اکسید کربن به داخل چاه های نفت اصطلاحاً خشک شده برای بالا کشیدن تتمه نفت باقی مانده در چاه های نفت اصطلاحاً خشک شده برای بالا کشیدن تتمه نفت باقی مانده در چاه ها، کاملاً روش مناسبی است. اما مشکلاتی در راه انجام آن وجود دارد که البته در حال رفع شدن هستند چون انرژی مورد نیاز برای مایع سازی تقریباً می بایست از کربن حاصل از اشتعال سوخت های فسیلی به دست آید.

ضمناً مواردی نیز می بایست مدنظر قرار گیرند که اثرات درازمدت دارند، مثلا اینکه آیا دی اکسید کربن به خارج از چاه نفت نفوذ پیدا خواهد کرد یا خیر؟ هیچ کس از این موضوع اطلاعی ندارد.

سایر ملاحظات درازمدت نیز باعث ارائه راه حل و دردسرهای ناشی از آن می شوند: جذب کربن و ذخیره سازی آن. در حال حاضر چند کارخانه در خارج از ایالات متحده در مقیاس محدود و بیشتر به صورت نمایشی این عمل را انجام می دهند.

در این فرآیند دی اکسید کربن رها شده از فرآیند فیشر – تراپش و راکتور آن (بخشی که گازهای سنتیک تبدیل به سوخت مایع می شوند) جذب شده و به داخل سازه های زیرزمینی پمپ می شوند، جایی که ممکن است باقی مانده و یا در آنجا نمانند. اما بنا به نظر یکی از مدیران ارشد وزارت انرژی ایالات متحده، مشکل اصلی در نگهداری و جداسازی کربن هزینه هنگفت مورد نیاز برای انجام آناست.

سال گذشته وزارت انرژی ایالات متحده پروژه ساخت اولین کارخانه را که با ذغال سنگ کار می کرد و می توانست تمامی دی اکسید کربن تولیدی خود را جذب کند، منتفی کرد چرا که هزینه ساخت آن به مراتب فراتر از بودجه ای بود که برای آن اختصاص داده شده بود.

یافتن منابع قابل بازیافت سوخت جت به آسانی امکان پذیر نیست و هیچ کس در این مورد تردیدی ندارد چون شما نمی توانید با نصب پنل های خورشیدی روی هواپیماهای جت آنها را به حرکت درآورید.

این معظل حتی افرادی را که از طرفداران پروپاقرص محیط زیست هستند تا حدودی به سوی استفاده از نفت ترغیب کرده است.

منبع: نوآور

تنظیم برای تبیان: محسن مرادی