חוקרים פיתחו שיטה כימית חדשה ויעילה יותר מאלה שקדמו לה להמרת פחמן דו-חמצני לדלק. המטרה: לעצור את זיהום האטמוספרה בגזי חממה.
האיחוד האירופי ממלא תפקיד מרכזי במאמץ העולמי לצמצם את פליטת גזי החממה במטרה להתמודד עם משבר האקלים ולמתן עד כמה שאפשר את הנזקים הצפויים בעקבות ההתחממות הגלובלית. התחבורה האווירית היא מקור לא מבוטל של פליטות פחמן דו-חמצני, שהוא אחד מגזי החממה העיקריים באטמוספרה. נכון לעכשיו אין תחליף ממשי לשריפת דלקי מחצבים במטוסים. לאחרונה עשו חוקרים צעד נוסף לעבר צמצום הזיהום בתחבורה האווירית כשהצליחו להפיק דלק מטוסים ישירות מפחמן דו-חמצני בדרך זולה ויעילה יותר מבעבר.
משבר האקלים כבר מזמן אינו מוטל בספק והעולם עוקב בדאגה אחרי ההתפתחות וההשפעות שלו על תחומים רבים, כגון יציבות המגוון הביולוגי, הכלכלה, מצב היערות, מזג האוויר ובריאות הציבור. בתחילת 2020 הצהיר האיחוד האירופי שהוא שואף להביא עד שנת 2050 את היבשת כולה למצב של נייטרליות אקלימית, כלומר להביא לכך שבחישוב הכולל פליטת גזי החממה תעמוד על אפס.
צילום: Alexander Tolstykh, Shutterstock
פול גז עד ניוטרל
תוכנית "הגרין-דיל" האירופית מתמקדת בין השאר במימוש חזון שבו כמות גזי החממה שנפלטים ביבשת כולה, בהם פחמן דו-חמצני, לא תעלה על כמות גזי החממה שמפורקים בה או נטמעים בקרקע, בעצים ובים. כדי להשיג את היעד הזה נעשים מאמצים לצמצם את פליטת הגזים ובמקביל לעודד פיתוחים שיאפשרו לקבע פחמן דו-חמצני מהאטמוספרה כדי לפצות על פליטת גזי החממה שעדיין תהיה בהכרח, גם אם ברמה נמוכה יותר מהיום. כך, הסך הכולל של פליטת הפחמן הדו-חמצני באירופה יהיה אפסי ואפילו שלילי.
בין התחומים המזהמים שבהם המעבר לנייטרליות אקלימית מציב אתגר קשה במיוחד נמצא עולם התחבורה האווירית. יש תחומים שבהם אפשר כבר כעת להגיע לנייטרליות אקלימית. למשל בצריכת החשמל הביתית או באספקת אנרגיה למכוניות פרטיות קיימים פתרונות בדמות טכנולוגיות להפקת חשמל מאנרגיות מתחדשות כמו אור השמש או ניצול הרוח, בשילוב סוללות או מערכות אחרות לאגירת אנרגיה. לעומת זאת, מטוסים או אוניות משא גדולות צורכים אנרגיה בקצב גבוה ובכמויות שלא מאפשרות, נכון להיום, להחליף את שריפת דלקי המחצבים במקור אנרגיה שאינו פולט פחמן דו-חמצני.
אחד הנתיבים האפשריים לאיזון פליטות גזי החממה בעולם התעופה טמון בכך שדלקי מחצבים, ובכלל זה דלק מטוסים, הם התוצר של קליטת פחמן דו-חמצני מהאטמוספרה וקיבועו על ידי צמחים ויצורים אחרים לפני מיליוני שנים. פיתוח של אמצעים לקליטת פחמן דו-חמצני ישירות מהאטמוספרה והמרה שלו לדלק מטוסים יאפשר לקיים תחבורה אווירית יעילה שלא תגביר את כמות גזי החממה באטמוספרה. אומנם נמשיך לשרוף דלק בטיסה ולפלוט פחמן דו-חמצני, אך לפחות יהיה זה פחמן דו-חמצני שנאסף מלכתחילה מהאטמוספרה ורק הוחזר אליה, ולא פחמן דו-חמצני שכבר קוּבע בקרקע לפני מיליוני שנים בתוך דלקים כמו נפט וגז טבעי.
צילום: Aerial-motion, Shutterstock
מגז חממה לדלק מטוסים
המרת פחמן דו-חמצני לדלק מטוסים היא תהליך כימי לא פשוט. הגז עצמו יציב מאוד ואינו נוטה להגיב בקלות עם חומרים אחרים. כדי להניע בכל זאת תגובה כימית שמעורבות בה מולקולות יציבות דרוש זרז. אתגר נוסף הוא הצורך לחבר אטומי פחמן רבים יחד, שכן דלק מטוסים מורכב משרשראות פחמן ארוכות יחסית שכוללות 8-18 אטומי פחמן הקשורים זה לזה בקשר כימי. אך עד כה מדענים התקשו לייצר מפחמן דו-חמצני מולקולות של יותר מחמישה אטומי פחמן.
בשנים האחרונות היו פה ושם הצלחות בהמרת פחמן דו-חמצני לדלק מטוסים, אך יעילות השיטות הללו הייתה מוגבלת והן דרשו זרזים יקרים. במחקר החדש הצליחו החוקרים לפתח זרז שמבוסס על ברזל, מתכת זולה ונפוצה. הזרז מניע את המרת הפחמן הדו-חמצני לדלק מטוסים ביעילות גבוהה יותר מבעבר. אחרי עשרים שעות בטמפרטורה של 300 מעלות צלזיוס, לחץ של כעשר אטמוספרות והזרמה מתמדת של גז מימן, כ-40 אחוז מהפחמן הדו-חמצני הומר לתערובת דלקים, שכמחצית ממנה היא דלקים המתאימים לשימוש במטוסים.
נותרו עוד אתגרים רבים לפתור לפני שנוכל להפיק דלק מטוסים מהאוויר. צריך עדיין לשפר את קליטת הפחמן ולהמשיך לייעל את התגובה הכימית כדי להוזיל את הפקת הדלק לרמה שתהיה כדאית מבחינה כלכלית. מאמצים כאלה חיוניים אם ברצוננו לחסוך מעצמנו ומהעולם כולו עתיד חם, מטריד והרסני.
ידיעה זו מחוברת על ידי – ד"ר איתן אוקסנברג
לקוח מאתר האינטרנט של מכון דוידסון – davidson.weizmann.ac.il
