रॉस जर्मनशेफील्ड के बाहर एक बिजनेस पार्क के किनारे स्थित एक इमारत में शोधकर्ता इहाब अहमद एक छोटे जेट इंजन को चालू करने की तैयारी कर रहे हैं।
मूल रूप से इसका उपयोग एक वाणिज्यिक विमान के लिए सहायक विद्युत इकाई के रूप में किया जाता था, लेकिन अब इसे बगल की प्रयोगशाला में विकसित नए ईंधनों के लिए परीक्षण केन्द्र में बदल दिया गया है।
यह व्यवस्था शेफील्ड विश्वविद्यालय के सतत ईंधन नवाचार केंद्र (एसएएफ-आईसी) का मुख्य केंद्र है, जो एक शोध सुविधा है, जिसकी स्थापना सिंथेटिक ईंधनों को बड़े पैमाने पर उत्पादन में लाने से पहले छोटे पैमाने पर तैयार करने और उनका मूल्यांकन करने के लिए की गई है।
पास के नियंत्रण कक्ष में स्थित कम्प्यूटर स्क्रीनों के समूह पर, इहाब इंजन पर नजर रख सकता है, जैसे ही वह ज्वाला के साथ चालू होता है और शक्ति प्राप्त करता है।
सेंसर उसे वास्तविक समय में बताते हैं कि इंजन क्या कर रहा है – और निकास गैसों का निरंतर विश्लेषण करने की अनुमति देते हैं।
टिकाऊ विमानन ईंधन (या एसएएफ) जीवाश्म ईंधन के सिंथेटिक विकल्प हैं, जो नवीकरणीय स्रोतों से बनाए जाते हैं।
इनमें अपशिष्ट खाना पकाने के तेल, वनस्पति वसा और कृषि अपशिष्ट के साथ-साथ कार्बन डाइऑक्साइड भी शामिल हो सकते हैं।
इस तरह के ईंधन को जलाने का लाभ यह है कि इससे वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड का कुल भार नहीं बढ़ता।
उत्सर्जित कार्बन को हाल ही में पौधों या रासायनिक प्रक्रियाओं द्वारा हटाया गया है। इसके विपरीत, जीवाश्म ईंधन को जलाने से कार्बन निकलता है जो लाखों सालों से धरती में जमा है।
श्री अहमद बताते हैं, “पर्यावरण के दृष्टिकोण से, यह दिन और रात जैसा है।”
“सिद्धांत रूप में, CO2 शून्य होनी चाहिए, ताकि वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड न बढ़े, लेकिन इसका एक अन्य लाभ यह है कि CO2 मुक्त है।
“उदाहरण के लिए, यह इंजन से निकलने वाले कणों या धुएं को कम करता है, जो आपके फेफड़ों को प्रभावित कर सकते हैं, साथ ही कंट्रेल्स के निर्माण में भी योगदान दे सकते हैं।”
विमानन उद्योग के लिए यह संभावित रूप से एक बड़ा परिवर्तनकारी कदम है।
एयरबस और बोइंग दोनों के पूर्वानुमानों के अनुसार, अगले दो दशकों में वैश्विक एयरलाइन बेड़े की संख्या दोगुने से अधिक हो जाने की उम्मीद है, क्योंकि भारत और चीन जैसे देशों में मध्यम वर्ग का विस्तार हो रहा है, तथा हवाई यात्रा की मांग बढ़ रही है।
साथ ही, एयरलाइनों का प्रतिनिधित्व करने वाले अंतर्राष्ट्रीय वायु परिवहन संघ के सदस्यों ने 2050 तक शुद्ध शून्य तक पहुंचने की प्रतिबद्धता जताई है।
पुराने विमानों को नए विमानों से बदलने से कुछ लाभ होगा। सबसे आधुनिक विमान अपने पूर्ववर्तियों की तुलना में 15 से 30% अधिक ईंधन कुशल हैं। फिर भी अगर उद्योग का विस्तार जारी रखना है, तो बहुत अधिक की आवश्यकता होगी।
लंबी अवधि में, हाइड्रोजन पावर और विद्युतीकरण जैसी नई तकनीकें कम से कम छोटे मार्गों पर भूमिका निभा सकती हैं। लेकिन, अभी भी कई चुनौतियों का सामना करना बाकी है।
उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन भारी है और बड़ी मात्रा में स्टोर करना मुश्किल है। इसे या तो अत्यधिक संपीड़ित गैस के रूप में या बहुत ठंडे तरल के रूप में रखना पड़ता है। टिकाऊ होने के लिए, इसे “स्वच्छ” तरीके से, नवीकरणीय स्रोतों से बनाया जाना चाहिए – और अब आपूर्ति बहुत सीमित है।
ब्राजील की जेट निर्माता कंपनी एम्ब्रेयर के मुख्य कार्यकारी अधिकारी अर्जेन मीजर कहते हैं, “हमारा मानना है कि हम तकनीकी रूप से 2035 और 2045 के बीच एक छोटा हाइड्रोजन ईंधन सेल विमान बाजार में ला सकते हैं।”
“लेकिन जिस सवाल का जवाब दिया जाना चाहिए वह यह है: क्या उन विमानों को ईंधन देने के लिए पर्याप्त हाइड्रोजन होगा? इन चीजों को एक साथ लाने की जरूरत है। ये अलग-अलग नहीं हो सकते।”
इस बीच, बैटरियाँ वर्तमान में अपनी ऊर्जा के संबंध में बहुत भारी हैं। यह उन्हें बड़े विमानों को चलाने या लंबी दूरी तक उपयोग करने के लिए अनुपयुक्त बनाता है।
इसका मतलब यह है कि हाइड्रोजन और हाइब्रिड या पूरी तरह से इलेक्ट्रिक विमान अभी कई साल दूर हैं। इसके विपरीत, टिकाऊ विमानन ईंधन को प्रयोगशाला में बनाया जा सकता है ताकि उसमें कच्चे तेल से प्राप्त पारंपरिक ईंधन जैसी ही विशेषताएं हों, इसलिए उनका इस्तेमाल आज के विमानों में किया जा सकता है।
रॉयटर्सकुछ प्रतिबंध हैं। एयरलाइनों को वर्तमान में साधारण ईंधन के साथ SAF का मिश्रण उपयोग करना होगा, जिसमें SAF घटक 50% से अधिक नहीं होना चाहिए।
हालांकि, आधुनिक विमान 100% SAF जलाने में सक्षम हैं। पिछले साल एक विशेष रूप से स्वीकृत परीक्षण उड़ान में, वर्जिन अटलांटिक ने लंदन से न्यूयॉर्क तक बोइंग 787 उड़ाया, जिसमें विशेष रूप से अपशिष्ट वसा और पौधों की शर्करा से उत्पादित ईंधन का उपयोग किया गया था।
एयरबस की मुख्य स्थायित्व अधिकारी जूली किचर बताती हैं कि, “ये प्रौद्योगिकियां पहले से ही उपलब्ध हैं और विमानों में उपयोग के लिए प्रमाणित भी हैं।”
“टिकाऊ ईंधन के साथ चुनौती वास्तव में इसे विश्व भर में बड़े पैमाने पर उत्पादित करने की है, क्योंकि यह एक वैश्विक उद्योग है, और वह भी किफायती मूल्य पर।”
और यह बहुत स्पष्ट रूप से समस्या है। SAF की आपूर्ति वर्तमान में न्यूनतम है। यूरोपीय नियामक EASA के अनुसार, वे EU में उपयोग किए जाने वाले ईंधन का केवल 0.05% हिस्सा बनाते हैं। वे “नियमित” जेट ईंधन की तुलना में तीन से पांच गुना अधिक महंगे हैं।
सरकारें इसे बदलना चाहती हैं। यू.के. में “एसएएफ शासनादेश” पेश किया गया है, जिसके अनुसार अगले वर्ष से, आपूर्ति किए जाने वाले सभी जेट ईंधन का 2% एसएएफ होना चाहिए, जिसे 2030 में बढ़ाकर 10% और 2040 में 22% किया जाना चाहिए।
यूरोपीय संघ का भी ऐसा ही आदेश है, हालांकि यह 2050 तक बढ़ा है – जब एसएएफ उपयोग का लक्ष्य 63% होगा। अमेरिका में न्यूनतम आवश्यकताएं नहीं हैं, लेकिन वह टिकाऊ ईंधन की कीमत कम करने के लिए सब्सिडी प्रदान करता है।
लेकिन यदि SAF का उपयोग बढ़ाना है तो उत्पादन में भी नाटकीय वृद्धि करनी होगी।
टिकाऊ ईंधन बनाने के लिए कई अलग-अलग तरीके या रास्ते हैं। इन्हें बायोमास से बनाया जा सकता है, जैसे कि अपशिष्ट खाना पकाने का तेल, ऊर्जा फसलें, लकड़ी, कृषि अवशेष और यहां तक कि मानव अपशिष्ट से भी।
हालांकि, इस बात की चिंता है कि इससे वह सारा ईंधन नहीं मिलेगा जिसकी बाजार को अंततः जरूरत होगी। कुछ फीडस्टॉक्स से बचने की जरूरत हो सकती है, या तो वनों की कटाई जैसे पर्यावरणीय क्षरण को रोकने के लिए, या भोजन उगाने के लिए आवश्यक भूमि को ऊर्जा उत्पादन में बदलने से रोकने के लिए।
एक विकल्प पॉवर टू लिक्विड नामक विधि का उपयोग करना है, जिसमें पानी और कार्बन डाइऑक्साइड को तोड़ा जाता है, तथा परिणामस्वरूप कार्बन और हाइड्रोजन को मिलाकर तरल ईंधन बनाया जाता है।
इससे ईंधन की असीमित आपूर्ति हो सकती है, लेकिन टिकाऊ होने के लिए बड़ी मात्रा में नवीकरणीय बिजली की आवश्यकता होगी, साथ ही कार्बन कैप्चर और भंडारण में पर्याप्त वृद्धि की आवश्यकता होगी।
दोनों प्रक्रियाएं – बायोमास या पावर टू लिक्विड का उपयोग करना – वर्तमान में बहुत महंगी हैं। नतीजतन, विमानन उद्योग उत्पादन बढ़ाने और पैमाने की अर्थव्यवस्थाओं के माध्यम से कीमतों को कम करने के लिए कार्रवाई की मांग कर रहा है।
हालाँकि, पर्यावरणविद इस बात पर सवाल उठा रहे हैं कि क्या यह वास्तव में व्यवहार्य है।
ट्रांसपोर्ट एंड एनवायरनमेंट अभियान समूह के यूके प्रमुख मैट फिंच कहते हैं, “अच्छे एसएएफ होते हैं और बुरे एसएएफ भी होते हैं, लेकिन कड़वी सच्चाई यह है कि अभी इनमें से कोई भी ज्यादा नहीं है।”
“इसके विपरीत, अभी एयरलाइनों ने हजारों नए विमानों का ऑर्डर दिया है, और वे सभी कम से कम 20 वर्षों तक जीवाश्म ईंधन का उपयोग करेंगे।
“कार्य कथनी की तुलना में अधिक प्रभावशाली होते हैं, तथा यह स्पष्ट है कि विमानन क्षेत्र के पास प्रदूषण की लत से छुटकारा पाने की कोई योजना नहीं है।”
फिर भी, हाल ही में फार्नबोरो एयर शो में एसएएफ से संबंधित कई महत्वपूर्ण घोषणाएं की गईं।
एयरबस, एयरफ्रांस-केएलएम, एसोसिएटेड एनर्जी ग्रुप, बीएनपी पारिबा और क्वांटास सहित अन्य लोगों के एक संघ ने एक नए फंड में 200 मिलियन डॉलर (£151 मिलियन) का निवेश करने की योजना की घोषणा की है, जो “तकनीकी रूप से परिपक्व एसएएफ-उत्पादन परियोजनाओं में निवेश करेगा, उदाहरण के लिए अपशिष्ट आधारित फीडस्टॉक्स का उपयोग करके”।
इस बीच बोइंग ने कहा कि उसने एसएएफ उत्पादन की एक विधि को बढ़ावा देने के लिए निवेश कंपनी क्लियर स्काई के साथ साझेदारी की है। ब्रिटिश कंपनी फायरफ्लाई द्वारा अग्रणी.
इस विधि में मानव अपशिष्ट को लेकर उसे ऊष्मा और उच्च दबाव का उपयोग करके ऐसे पदार्थ में परिवर्तित किया जाता है, जिसका उपयोग SAF बनाने के लिए किया जा सकता है।
दूसरे शब्दों में, यह विमानों को मल से ऊर्जा प्रदान करने की अनुमति देता है।
