Чистое топливо: будущее авиации

Однажды самолёты будут летать без топлива, питаясь исключительно жирами, углеводами, сахаром, мусором и другими экзотическими видами топлива. Таков план авиакомпаний American Airlines, Delta и United Airlines, которые поставили амбициозные цели по сокращению выбросов углерода к 2050 году.

Общая тенденция

В прошлом году авиакомпания Virgin Atlantic успешно совершила трансатлантический перелёт, используя исключительно синтетическое топливо, изготовленное из растительных жиров и сахаров. Эта разработка открывает будущее для устойчивого авиационного топлива (SAF). SAF — это общее название для авиационного топлива, которое выделяет меньше углерода, чем обычное реактивное топливо, и производится из таких ресурсов, как биомасла, побочные продукты сельского хозяйства и т. д.

Авиакомпания Virgin Atlantic получила разрешение от Управления гражданской авиации Великобритании на выполнение длительного трансатлантического перелета с использованием 100% экологически чистого авиационного топлива (SAF). Фото: VIRGIN ATLANTIC

Boeing 787, использовавшийся авиакомпанией Virgin Atlantic для этого рейса, использовал топливо SAF, выбросы которого на 70% меньше, чем у синтетического реактивного топлива, полученного из нефти. Ранее пассажирский самолет Airbus A380 также провел трехчасовой полет на топливе, изготовленном в основном из кулинарного жира и отработанного жира. До сих пор никто не разработал аккумулятор, достаточно легкий и одновременно мощный для питания коммерческого самолета. Поэтому наиболее практичный способ сокращения выбросов в авиационной отрасли — это обязать самолеты использовать SAF.

Однако сокращение углеродного следа самолётов будет зависеть от источников поставок, поскольку ни один из потенциальных источников не способен удовлетворить весь спрос на топливо. Хотя администрация Байдена поставила цель к 2050 году полностью перейти на экологически чистое авиационное топливо, в прошлом году США произвели достаточно экологически чистого топлива, чтобы покрыть менее 0,2% потребления топлива в отрасли.

Найти поставку

Практически всё экологически чистое реактивное топливо на сегодняшний день производится из той или иной формы жира, включая отработанное кулинарное масло, растительные масла и животные жиры, но предложение отстаёт от спроса. В настоящее время США и Европа используют практически весь свой внутренний запас отработанного кулинарного масла, а также импортируют дополнительные жировые отходы из Азии для производства биотоплива для самолётов, автомобилей и грузовиков.

Следующая волна экологически чистых видов авиационного топлива, которая появится на рынке США в ближайшие месяцы, может быть произведена из кукурузы и сахарного тростника. Ранее нефтеперерабатывающие заводы ферментировали крахмал и сахар из этих культур, получая этанол, который затем смешивали с бензином и дизельным топливом. Стартап LanzaJet, занимающийся альтернативным топливом, открыл первый в мире завод по производству авиационного топлива с использованием этанола, полученного из американской кукурузы, бразильского сахарного тростника и других материалов.

Один из недостатков заключается в том, что топливо, произведенное из продовольственных культур, может быть менее экологичным, чем топливо, произведенное из отходов. Площадь сельскохозяйственных угодий ограничена, и расширение площадей под выращивание биотоплива может иметь негативные экологические последствия, такие как чрезмерное потребление воды и вырубка лесов, что приведет к увеличению выбросов углерода в атмосферу. Чтобы удовлетворить весь спрос США на авиационное топливо за счет кукурузного этанола, стране потребуется выращивать 114 миллионов акров кукурузы — площадь, превышающую площадь штата Калифорния. Именно поэтому европейские нормы не считают большинство видов биотоплива, произведенного из продовольственных культур, «устойчивым», а авиационное топливо, произведенное из кукурузного этанола, может не подпадать под налоговые льготы в соответствии с определением, принятым в США, согласно газете Washington Post.

В качестве альтернативы производители разрабатывают методы производства реактивного топлива из целлюлозосодержащих покровных культур — разновидности травы, которую часто выращивают на фермах в период между вегетационными сезонами для поддержания здоровья почвы. Поскольку эти растения растут вне сезона, они не конкурируют с продовольственными культурами за сельскохозяйственные угодья, поэтому они более экологичны.

Несколько компаний перерабатывают отходы в реактивное топливо. Среди них — американская нефтеперерабатывающая компания Fulcrum Bioenergy, которая откроет завод по переработке отходов в топливо в 2022 году. Но не все отходы являются хорошим сырьем, и их необходимо сортировать. Существуют и другие, более подходящие виды отходов, например, сельскохозяйственные отходы, включая стебли, листья и несобранные плоды, а также шелуху и скорлупу, оставшиеся после переработки пищевых продуктов. Ветки деревьев и кора, оставшиеся после лесозаготовок, опилки и щепа также могут быть источниками топлива. Также рассматривается возможность использования «зелёного» водородного топлива.

Хотя производство реактивного топлива из водорода все еще находится на начальном этапе, как только производство начнет наращиваться, зеленый водород быстро станет одним из крупнейших источников устойчивого топлива, прогнозирует SkyNRG, производитель устойчивого авиационного топлива.

КХАН ХУНГ

Источник