على مدى العقود التي أعقبت الحرب العالمية الثانية، وبينما تم تحويل كل جانب آخر من جوانب الطيران التجاري تقريبًا، ظل التصميم الأساسي للطائرة المتمثل في الأنبوب مع الأجنحة دون تغيير على الإطلاق.
ولكن بحلول نهاية العقد الحالي، قد نرى طائرة ذات شكل مختلف تمامًا تحلق في سماء كاليفورنيا.
وتأمل شركة جيت زيرو الناشئة الأميركية وداعموها أن تكون الطائرة الجديدة هي مستقبل الطيران التجاري وأن تقدم وسيلة لخفض الانبعاثات الكربونية. وقد اجتذب التصميم الجذاب ــ الذي يستعير مظهر “الجناح المختلط” للقاذفات الشبحية ــ اهتمام شركات الطيران على جانبي المحيط الأطلسي.
ويعد تصميم JetZero واحدًا من بين تقنيات متعددة يجري تطويرها لمحاولة مساعدة شركات الطيران في الوصول إلى هدف الصناعة المتمثل في انبعاثات كربونية صافية صفرية بحلول عام 2050.
يعتمد هدف الصفر الصافي على الاستخدام الجماعي للوقود المستدام الجديد والنظيف للطيران. لكن شركات الطيران تعمل أيضًا على البطاريات الكهربائية والطائرات التي تعمل بالهيدروجين لمحاولة خفض الانبعاثات.
إن المخاطر كبيرة، مع تشديد التنظيمات والتهديد الوشيك بفرض ضرائب على الطيران. إن الطيران مسؤول حالياً عن 2% إلى 3% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية، ولكن من المتوقع أن يرتفع هذا الرقم مع قيام الصناعات الأخرى بخفض انبعاثاتها بسرعة أكبر.
وفي هذا الأسبوع، قدرت مجموعة الضغط العالمية لشركات الطيران “إياتا” أن متوسط الاستثمار السنوي في الطائرات ذاتية القيادة وغيرها من التقنيات التي ستكون مطلوبة للوصول إلى الصفر الصافي سيبلغ 128 مليار دولار سنويا. وأصرت على أن هذا “ممكن”، ولكن فقط مع المزيد من الدعم الحكومي.
إن الطائرة التي تعمل بالوقود المستدام فقط يمكنها توفير ما يصل إلى 70% من الانبعاثات الناتجة عن الوقود التقليدي. والمشكلة هنا أن إنتاج الوقود المستدام الحالي يبلغ نحو 1.5 مليون طن سنويا، في حين تقدر إياتا أن التقدم الملموس نحو تحقيق هدف الانبعاثات بحلول عام 2050 يتطلب 24 مليون طن بحلول عام 2030، و500 مليون بحلول عام 2050.
وقال توم أوريلي، الرئيس التنفيذي والمؤسس المشارك لشركة جيت زيرو، إن صناعة الطيران أدركت حجم التحدي. وأضاف: “تقول الصناعة إننا يجب أن نتخذ إجراءات وإلا فإننا نخاطر بالوقوع في فخ التنظيم”.
وأضاف أن شركات الطيران تريد الاستمرار في التوسع بالمعدل الحالي ولكن أيضًا تحقيق انبعاثات صفرية صافية بحلول عام 2050 باستخدام الطائرات ذاتية الحركة. “هذان الأمران غير متوافقين”.
وقال إن تصميم الجناح المختلط لشركة JetZero من شأنه أن يساعد في حل هذه المعضلة. وتخطط الشركة لبدء رحلات جوية بطائرة تجريبية بحجم ثُمن الحجم خلال السنوات الثلاث المقبلة، وأن يكون لديها طائرة كاملة الحجم تحلق في أقرب وقت بحلول عام 2030.
وقال أوريلي “إن طموحات الصناعة ليست متعارضة إذا كانت كل الطائرات التي ستخرج من خط الإنتاج في عام 2050 ذات أجنحة مختلطة. وعندها سيكون هناك أمل بالتأكيد”.
لقد قامت الشركتان اللتان تنتجان أغلب الطائرات التجارية في العالم ــ إيرباص الأوروبية وبوينج الأمريكية ــ بتجربة الأجنحة المختلطة. فقد كشفت إيرباص عن نموذج أولي يسمى مافيريك قبل أربع سنوات. ولكن شركة جيت زيرو تعتقد أن هذا النموذج يمكنه التحرك بسرعة أكبر من هاتين الشركتين العملاقتين في الصناعة.
تأسست شركة JetZero في عام 2021 من قبل مجموعة تضم مسؤولين تنفيذيين سابقين في مجال الطيران والفضاء، وفازت العام الماضي بعقد بقيمة 235 مليون دولار من القوات الجوية الأمريكية لتطوير طائرة تجريبية. وتعد شركة Alaska Airlines من بين المستثمرين فيها – ويشمل الاستثمار خيارات لطلبيات الطائرات المستقبلية. وفي وقت سابق من هذا الشهر، وافقت على شراكة مع شركة easyJet.
ويجمع تصميم جيت زيرو بين الأجنحة والجسم على نحو مماثل لقاذفة بي-2 التابعة للقوات الجوية الأميركية. ووفقاً للشركة فإن هذا التصميم سيسمح لطائراتها باستخدام وقود أقل بنسبة 50% من التصميم التقليدي المماثل ولكن بتكنولوجيا المحرك الحالية. ومن المتوقع أيضاً أن تنتج الطائرة انبعاثات أقل بنسبة 50%.
وتخطط الشركة لزيادة سعة الركاب إلى ما بين 200 و250 راكبا، وهو ما من شأنه أن يسد الفجوة في الحجم بين الطائرات ذات الممر الواحد، مثل طائرات بوينج 737 وإيرباص A320، والطرازات الأكبر حجما ذات الممرين من كلا المصنعين.
ورغم تشكك بعض المحللين في الصناعة في الجدول الزمني الذي وضعته شركة جيت زيرو، فإن وعدها بخفض استهلاك الوقود بشكل جذري بحلول عام 2030 مغرٍ للغاية بالنسبة لشركات الطيران. ولم يزد إنتاج الطائرات ذاتية القيادة بالسرعة المأمول بها. وتعمل شركتا إيرباص وبوينج على تسليم طائرات جديدة أكثر كفاءة بوتيرة أبطأ مما كان متوقعا.
هذا الصيف، أصبحت شركة طيران نيوزيلندا أول شركة طيران كبرى تتخلى عن هدف خفض الانبعاثات بحلول عام 2030، ويخشى الناشطون البيئيون من أن الصناعة قد خرجت بالفعل عن المسار الصحيح في السعي لتحقيق صافي الصفر.
وتشير الأبحاث التي أجرتها شركة الاستشارات باين إلى أنه على الرغم من تدابير إزالة الكربون الحالية، فسوف يكون هناك زيادة صافية بنسبة 3.4 في المائة في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية لصناعة الطيران بحلول عام 2030 مقارنة بمستويات عام 2019. وتتوقع أن يعوض النمو في الطيران عن زيادة استخدام الطائرات ذات المقاعد المريحة والطائرات الأكثر كفاءة.
قالت ماري أوينز تومسون، رئيسة الاستدامة في الاتحاد الدولي للنقل الجوي، إن الصناعة لم “تنطلق بقوة” نحو تحقيق هدف الصفر الصافي. وقد حددت الاتحاد الدولي للنقل الجوي هدف 2050 في عام 2021.
وتؤكد شركات التصنيع الكبرى أنها تحرز تقدماً. فقد وعدت كل من إيرباص وبوينج بأن طائراتهما سوف تكون قادرة على الطيران باستخدام وقود الطائرات المستدام بنسبة 100% بحلول عام 2030 ــ ويمكن للطائرات الحالية استخدام ما يصل إلى 50% من وقود الطائرات المستدام إلى جانب وقود الطائرات التقليدي.
وقال جلين لويلين، نائب رئيس تكنولوجيا الانبعاثات الصفرية في شركة إيرباص، إن مصنعي الطائرات وصناع المحركات يعملون بجد للتأكد من أن التكنولوجيا “لن تكون أبدا عقبة” في استخدام الوقود منخفض الكربون مثل وقود الطيران المستدام.
وأشار إلى أن مزيج الوقود المستدام الأقصى الحالي نادر الاستخدام بسبب تصنيع كمية قليلة للغاية من الوقود المستدام.
ومن المتوقع أن يساهم في هذا النمو إطلاق الجيل الجديد من الطائرات ذات الممر الواحد من إيرباص وبوينج في منتصف العقد المقبل.
تستخدم الأجيال الجديدة من الطائرات عادة ما بين 15% و25% أقل من الوقود مقارنة بالأجيال السابقة، ويرجع هذا في الأساس إلى المحركات الأكثر كفاءة. كما يمكن أن تساعد التغييرات في تصميم الأجنحة والمواد الأخف وزناً في هذا الصدد.
وعلى المدى الأبعد، تأمل إيرباص في تطوير طائرة تعمل بالهيدروجين بحلول عام 2035. وتستثمر الشركة “مئات الملايين من اليورو” في البرنامج، الذي يتضمن أربعة مفاهيم مختلفة للطائرات، بما في ذلك هيكل الأجنحة المختلط. كما تعمل على خيارين للدفع: الهيدروجين السائل وخلايا وقود الهيدروجين.
وفي العام الماضي، نجحت الشركة في اختبار خلية وقود هيدروجينية بمستوى الطاقة الذي يعتقد مهندسوها أنه سيكون مطلوباً لطائرة ركاب تجارية. ومن بين تصاميمها طائرة تتسع لمائة مقعد وتستخدم ستة محركات تعمل بخلايا وقود هيدروجينية.
ومع ذلك، قال لويلين إن أحد المخاوف هو ما إذا كان “النظام البيئي” لإمدادات الهيدروجين سيكون متطورًا بدرجة كافية لتحقيق هدف الشركة لعام 2035.
“السؤال هو… هل سيكون هناك ما يكفي من الهيدروجين منزوع الكربون متاحًا في الإطار الزمني لعام 2035 لدعم تسويق الطائرة؟”
وعلى المدى القصير، يظل التركيز على إزالة الكربون منصبا على الوقود الأحفوري، وتضغط الصناعة على صناع السياسات للحصول على الدعم لزيادة الإنتاج.
وقال روبرت تومسون، الشريك في شركة رولاند بيرجر الاستشارية، إن نحو 50 في المائة من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من شركات الطيران تأتي من الطائرات الكبيرة التي تطير لمسافات طويلة.
وأضاف: “في عام 2050، من المرجح أن يكون الوقود المستدام هو الحل الوحيد لإزالة الكربون من هذا النوع من النقل”.
تظل شركات الطيران مقتنعة بأن هدفها المتمثل في تحقيق صافي انبعاثات صفرية يمكن تحقيقه، مع الدعم المناسب من الحكومات وشركات الوقود والشركات المصنعة.
وردا على سؤال عما إذا كان القطاع يسير على الطريق الصحيح لتحقيق هدفه، قال أوينز تومسون: “أعتقد أننا نستطيع أن نقول نعم. ولكن هذا مجرد تخمين، لأن المسافة بيننا وبين المكان الذي نحن فيه اليوم كبيرة للغاية”.
