وقود الطائرات النفاثة

وقود الطائرات المستخدم في محركات الطائرات النفاثة هو الكيروسين وله مسمى آخر وهو زيت البارافين أو البارافين، وهو في الواقع سائل هيدروكربوني قابل للاشتعال يشيع استخدامه كوقود للطائرات، وهو نوع من أنواع الوقود المصمم للاستخدام في الطائرات، والتي تعمل بمحركات توربينية غازية وأكثر أنواع الوقود المستخدم في الطيران التجاري هو (Jet A) و(Jet A-1)، والذي يتم إنتاجه وفقًا للمواصفات الدولية الموحدة، كما تتمثل صفات الكيروسين بأنّه عديم اللون أو أصفر باهتًا صاحب رائحة مميزة غير سيئة.

يتكون وقود الطائرات من أربعة أنواع مختلفة

أولاً: وقود الطائرات Jet A-1 والكيروسين

يستخدم وقود الطائرات (وقود الطائرات من نوع Jet A-1) ويسمى أيضاً (JP-1A) عالميًا في المحركات التوربينية (المحركات النفاثة و المحركات التوربينية) في الطيران المدني، وهذا عبارة عن نفط خفيف مكرر بعناية نوع الوقود هو الكيروسين لدى (Jet A-1) نقطة، وميض أعلى من 38 درجة مئوية ونقطة تجمد تبلغ -47 درجة مئوية (Jet A)، وهو نوع مماثل من وقود الكيروسين ولا يتوفر عادة إلا في الولايات المتحدة.

بعد التكرير، يتم خلط وقود الطائرات بكميات صغيرة للغاية من العديد من المواد المضافة من بين أشياء أخرى تمنع هذه الإضافات الوقود من الاشتعال بطريقة غير خاضعة للرقابة، أو تمنع تكوين الرواسب في التوربين أو أن يصبح وقود الطائرات مشحونًا كهربائيًا هناك أيضًا إضافات تمنع نمو الكائنات الحية في وقود الطائرات.

تضمن بعض الإضافات الأخرى عدم تجميد وقود الطائرات غالبًا ما تكون درجة حرارة الهواء عند ارتفاع الطائرة في السماء  أقل من -30 درجة مئوية (-22 درجة فهرنهايت)، وسيكون لتجميد وقود الطائرات عواقب تهدد الحياة تستخدم طائرات الناتو العسكرية وقود الطائرات نفسه مع المزيد من الإضافات الخاصة تحت اسم (JP-8)، ونظرًا للطلبات العالية جدًا لمحركات الطائرات على وقود الطائرات، يخضع هذا الوقود لمواصفات الجودة الشاملة جدًا والموحدة دوليًا.

• “JP-8” هي اختصار لـ “Jet Propellant 8”.

ثانياً: خليط الكيروسين والبنزين Jet B

يستخدم وقود الطائرات هذا للطائرات العسكرية هذا المزيج الخاص (من نوع Jet B) ويسمى أيضًا (JP-4) الذي يتكون من حوالي (65%) بنزين، و(35%) كيروسين يستخدم في المناطق ذات درجات الحرارة المنخفضة بشكل خاص لأنّه أكثر قابلية للإشتعال مع نقطة وميض تصل إلى 20 درجة مئوية، ونقطة تجمده يمكن أن تصل إلى -72 درجة مئوية (مقارنة بـ -47 درجة مئوية للطائرة Jet A-1)، ومع ذلك يجب أن تكون المحركات مناسبة لإستخدام هذا النوع من أنواع وقود الطائرات هذه.

ثالثاً: بنزين الطيران avgas

يُطلق على بنزين الطيران أيضًا اسم (avgas) للإختصار عادة ما يستخدم وقود الطائرات هذا فقط في المحركات المكبسية القديمة للطائرات الرياضية والطائرات الخاصة الصغيرة، والتي تتطلب وقودًا يحتوي على الرصاص مع رقم أوكتان مرتفع يلبي (Avgas)، مثل البنزين المحتوي على الرصاص مع 100 أوكتان حيث أنّ هذه المتطلبات على الصعيد العالمي.

كما لا يزال متاحًا فقط نوع (avgas 100 LL) وهو بنزين عادي منخفض الرصاص (LL) يخضع لمعيار (ASTM D910) الأمريكي يمكن تشغيل الطائرات، والتي تعمل بمحرك بنزين فقط مع (avgas) تتطلب الطائرات التي تعمل بالطاقة التوربينية، أو تلك التي تعمل بمحركات الديزل الكيروسين كوقود والذي سنتحدث عنه في الأسفل في (وقود الطائرات).

نظرًا لأنّ (avgas) باهظ الثمن، فهناك تحول متزايد إلى وقود الديزل والكيروسين بسبب السعر المرتفع عن حجم الإنتاج المنخفض وطول طرق التوريد وضوابط الجودة المفصلة، كما يرتبط انتشار (mogas) (بنزين المحركات) أيضًا بارتفاع سعر (avgas)، حيث أنّ (mogas) أرخص نسبيًا ومكافئًا لمحطة خدمة سوبر بنزين بالإضافة إلى وجود عدد قليل من الإضافات، ومع ذلك فقد كان انتشار (mogas) بطيئًا لأنّ التعديل الضروري لمحركات الطائرات يمكن أن يكون معقدًا للغاية.

رابعاً: بيوكيروسين Bio-kerosene

بيوكيروسين (Bio-kerosene): هو وقود أحفوري، حيث سيصبح وقود الطائرات أكثر تكلفة على المدى الطويل، لذلك كان البحث عن البدائل المتجددة مستمرًا لبعض الوقت الآن على سبيل المثال على بيوكيروسين يعتمد على الطحالب أو الوقود الحيوي من زيت الجاتروفا والكاميلينا أو سولار جيت، وهو مزيج من الكيروسين والوقود الحيوي الذي اختبرته صناعة الطيران لعدة سنوات في العديد من الرحلات التجريبية.

(SAF): وهي تعني وقود الطائرات المستدام يتم إنتاجه من مواد أولية مستدامة وهو مشابه جدًا في تركيبته الكيميائية لوقود الطائرات الأحفوري التقليدي، حيث يؤدي استخدام (SAF) إلى تقليل انبعاثات الكربون مقارنة بوقود الطائرات التقليدي الذي يحل محله طوال دورة حياة الوقود.

الوقود الحيوي (يشار إليه أيضًا بوقود الطيران المستدام) هو بدائل صديقة للبيئة لأنواع الوقود الأحفوري التقليدية، والمستخدمة في الطيران خطة التنمية المستدامة لوقود الطائرات خطوات واسعة في الجهود المبذولة على مستوى الصناعي؛ لتحقيق الحياد الكربوني بحلول عام 2050.

كما يتميز هذا النوع الجديد من الوقود بتشابهه من حيث الكفاءة مع وقود الطائرات النموذجي، فضلاً عن قدرته على الاندماج بسهولة تقريبًا في الوقود الحالي هندسة الوقود، لقد حدد قادة الصناعة طبيعة الانحدار لـ (SAF) كطريقة للصناعة للتركيز على أنواع أخرى من وقود الطائرات المتجددة أو ذات الكفاءة الكربونية.

مع التركيز بشكل أكبر على الطاقة المتجددة قد يتحول الطيران العام إلى طاقة الهيدروجين والبطاريات الكهربائية لأنظمة التزويد بالوقود، تُعد بطاريات الطيران في حالتها الحالية أكثر ضخامة وغير فعالة من الوقود الأحفوري، ممّا يجعل نوع الوقود حاليًا مثاليًا للرحلات القصيرة الأجل ونقل البضائع الخفيفة تبحث شركات مثل ناسا (DHL) عن الطائرات، والتي تعمل بالبطاريات لاستخدامات مختلفة مثل الرحلات الجوية ذات العدد المنخفض للركاب وحركة الشحن الإقليمية.

وهذا يعني أنه يمكن للغازات الطبيعية أن تستخدم في الطيران على نطاق واسع في المستقبل كحل قصير إلى متوسط ​​المدى لإزالة الكربون، كما لا تزال العديد من مكامن الغاز الطبيعي غير مستغلة وتنبعث الغازات الطبيعية المسالة بنسبة 25% – 30% من وقود الطائرات التقليدي.

ملاحظة:“SAF” هي اختصار لـ “Sustainable Aviation Fuel”.

نظرة عامة على وقود الطائرات

ملاحظة: يمكن للغازات الطبيعية أن تستخدم في الطيران على نطاق واسع في المستقبل كحل قصير إلى متوسط ​​المدى لإزالة أو التقليل من الكربون لا تزال العديد من مكامن الغاز الطبيعي غير مستغلة.