Ar tvarus aviacinis kuras pakils?

Pastate, esančiame verslo parko pakraštyje už Šefildo, tyrėjas Ihabas Ahmedas ruošiasi paleisti nedidelį reaktyvinį variklį.

Iš pradžių naudotas kaip pagalbinis komercinio lėktuvo maitinimo blokas, jis buvo paverstas naujų degalų, sukurtų šalia esančioje laboratorijoje, bandymų vieta.

Šis susitarimas yra Šefildo universiteto tvaraus kuro inovacijų centro (SAF-IC) – mokslinių tyrimų įrenginio, sukurto tam, kad būtų galima paruošti ir įvertinti sintetinį kurą nedideliu mastu, prieš pradedant jį gaminti dideliu mastu, pagrindinis elementas.

Netoliese esančioje valdymo patalpoje esančiame kompiuterių ekranų bloke „Ihab“ gali stebėti variklį, kai jis užsiveda nuo liepsnos pliūpsnio ir įsijungia.

Jutikliai jam praneša, ką variklis veikia realiu laiku, ir leidžia nuolat analizuoti išmetamąsias dujas.

Tvarus aviacinis kuras (arba SAF) yra sintetinės iškastinio kuro alternatyvos, pagamintos iš atsinaujinančių šaltinių.

Tai gali būti kepimo aliejaus atliekos, augaliniai riebalai ir žemės ūkio atliekos, taip pat sugautas anglies dioksidas.

Tokio kuro deginimo pranašumas yra tas, kad jis nepadidina bendros anglies dioksido apkrovos atmosferoje.

Išmeta anglis tik neseniai buvo pašalinta augalų arba cheminių procesų būdu. Priešingai, deginant iškastinį kurą išsiskiria anglis, kuri buvo saugoma žemėje milijonus metų.

„Aplinkosaugos požiūriu tai diena ir naktis“, – aiškina ponas Ahmedas.

„Iš principo CO2 turėtų būti grynasis nulis, todėl į atmosferą nebelieka anglies dvideginio, tačiau dar vienas privalumas yra ne CO2 dalis.

„Pavyzdžiui, jis sumažina dalelių ar dūmų, išeinančių iš variklio, kiekį, kuris gali paveikti jūsų plaučius, taip pat prisideda prie kliūčių susidarymo.”

Praktiškai tvarus kuras nėra anglies dvideginio neutralus dėl energijos, sunaudojamos gaminant, perdirbant ir transportuojant. Faktinis sumažinimas labai skiriasi priklausomai nuo naudojamo kuro.

Aviacijos pramonė patiria spaudimą ieškoti alternatyvos reaktyviniam kurui.

Remiantis „Airbus“ ir „Boeing“ prognozėmis, tikimasi, kad pasaulinis lėktuvų parkas per ateinančius du dešimtmečius padidės daugiau nei dvigubai, nes plečiasi viduriniosios klasės tokiose šalyse kaip Indija ir Kinija ir didėja kelionių lėktuvu paklausa.

Tuo pačiu metu Tarptautinės oro transporto asociacijos, atstovaujančios oro linijas, narės įsipareigojo iki 2050 m. pasiekti grynąjį nulį.

Tam tikra nauda bus pasiekta pakeitus senesnius lėktuvus naujais. Patys moderniausi orlaiviai yra 15–30 % ekonomiškesni nei jų pirmtakai. Tačiau jei pramonė ir toliau plės, reikės daug daugiau.

Tikėtina, kad ilgainiui naujos technologijos, pvz., vandenilio energija ir elektrifikavimas, turės svarbų vaidmenį, bent jau trumpesniais maršrutais. Tačiau yra didelių iššūkių, kuriuos reikia įveikti.

Pavyzdžiui, vandenilis yra tūrinis ir jį sunku laikyti dideliais kiekiais. Jis turi būti laikomas labai suslėgtas dujas arba kaip labai šaltą skystį. Kad jis būtų tvarus, jis turi būti pagamintas „švariu“ būdu iš atsinaujinančių šaltinių – o tiekimas dabar yra labai ribotas.

„Manome, kad techniškai galėtume pateikti nedidelį vandenilio kuro elementų orlaivį į rinką 2035–2045 m.“, – sako Arjenas Meijeris, Brazilijos reaktyvinių lėktuvų gamintojos „Embraer“ generalinis direktorius.

„Tačiau reikia atsakyti į klausimą: ar pakaks vandenilio tiems orlaiviams maitinti? Šie dalykai turi susijungti. Jie negali vykti atskirai“.

Tuo tarpu baterijos šiuo metu yra labai sunkios, palyginti su jose esančia energija. Dėl to jie netinkami maitinti didelius lėktuvus arba naudojami dideliais atstumais.

Tai reiškia, kad vandeniliniai ir hibridiniai, arba visiškai elektriniai, lėktuvai liko metų. Priešingai, tvarus aviacinis kuras, priešingai, gali būti pagamintas laboratorijoje, kad pasižymėtų tokiomis pačiomis savybėmis kaip ir įprastiniai, pagaminti iš žalios naftos, todėl jie gali būti naudojami šiuolaikiniuose orlaiviuose.

Yra apribojimų. Šiuo metu oro linijos turi naudoti SAF ir įprastų degalų mišinį, kuriame SAF komponentas neviršija 50 proc.

Tačiau šiuolaikiniai lėktuvai gali sudeginti 100% SAF. Praėjusiais metais specialiai patvirtintame bandomajame skrydyje „Virgin Atlantic“ iš Londono į Niujorką skrido „Boeing 787“, naudodama kurą, pagamintą tik iš riebalų ir augalinio cukraus atliekų.

„Technologijos jau prieinamos ir sertifikuotos naudoti orlaiviuose“, – aiškina Julie Kitcher, „Airbus“ vyriausioji tvarumo pareigūnė.

„Iššūkis, susijęs su tvariu kuru, iš tikrųjų yra tai, kad jis būtų gaminamas dideliu mastu visame pasaulyje, nes tai pasaulinė pramonė už prieinamą kainą.

Ir tai labai aiškus laimikis. SAF tiekimas šiuo metu yra minimalus. Europos reguliavimo institucijos EASA duomenimis, jie sudaro tik 0,05 % ES naudojamo kuro. Jie taip pat kainuoja nuo trijų iki penkių kartų daugiau nei „įprasti“ reaktyviniai degalai.

Vyriausybės nori tai pakeisti. Didžiojoje Britanijoje įvestas „SAF mandatas“, numatantis, kad nuo kitų metų 2% visų tiekiamų reaktyvinių degalų turi būti SAF, 2030 metais jų padidės iki 10%, o 2040 metais – 22%.

ES turi panašų mandatą, nors jis tęsiasi iki 2050 m., kai SAF naudojimo tikslas bus 63 proc. JAV nenustato minimalių reikalavimų, tačiau siūlo subsidijas, kad sumažintų tvaraus kuro kainą.

Tačiau jei SAF naudojimas didės, gamybą taip pat reikės smarkiai padidinti.

Yra daug skirtingų tvaraus kuro gamybos būdų arba būdų. Jie gali būti pagaminti iš biomasės, pavyzdžiui, kepimo aliejaus atliekų, energetinių augalų, medienos, žemės ūkio likučių ir net žmonių atliekų.

Tačiau nerimaujama, kad tai nesuteiks visų rinkai reikalingų degalų. Kai kurių žaliavų gali reikėti vengti, kad būtų išvengta aplinkos blogėjimo, pvz., miškų naikinimo, arba kad žemė, reikalinga maistui auginti, nebūtų panaudota energijos gamybai.

Alternatyva yra naudoti metodą, vadinamą galia į skystį, kai vanduo ir anglies dioksidas yra suskaidomi, o susidariusią anglį ir vandenilį sujungiant susidaro skystas kuras.

Tai galėtų sudaryti neribotas kuro atsargas, tačiau norint, kad jis būtų tvarus, reikės didelių atsinaujinančių šaltinių elektros energijos kiekių, taip pat gerokai padidinti anglies dioksido surinkimą ir saugojimą.

Abu procesai – naudojant biomasę arba elektros energiją – šiuo metu yra labai brangūs. Dėl to aviacijos pramonė reikalauja veiksmų, kad padidintų gamybą ir sumažintų kainas dėl masto ekonomijos.

Tačiau aplinkosaugininkai abejoja, ar tai iš tikrųjų perspektyvu.

„Yra gerų SAF ir yra blogų SAF, tačiau žiauri tiesa yra ta, kad šiuo metu jų nėra daug“, – sako Mattas Finchas, JK kampanijos grupės „Transport & Environment“ vadovas.

„Atvirkščiai, šiuo metu oro linijų bendrovėms yra užsakyta tūkstančiai naujų lėktuvų ir visi jie degins iškastinį kurą mažiausiai 20 metų.

„Veiksmai kalba garsiau nei žodžiai, ir akivaizdu, kad aviacijos sektorius neketina atpratinti nuo priklausomybės nuo taršos.

Nepaisant to, neseniai vykusioje Farnborough oro parodoje buvo keli svarbūs pranešimai, susiję su SAF.

Konsorciumas, įskaitant „Airbus“, „AirFrance-KLM“, „Associated Energy Group“, „BNP Paribas“ ir „Qantas“, paskelbė apie planus investuoti 200 mln. USD (151 mln. GBP) į naują fondą, kuris investuos į „technologiškai brandžius SAF gamybos projektus, kuriuose naudojami, pavyzdžiui, atliekos. žaliavos“.

Tuo tarpu „Boeing“ pranešė užmezgusi partnerystę su investicijų bendrove „Clear Sky“, siekdama skatinti SAF gamybos metodą. pradininkė britų kompanija „Firefly“..

Šis metodas apima žmonių atliekų paėmimą ir šilumos bei aukšto slėgio naudojimą, kad jos virstų medžiaga, kurią vėliau būtų galima panaudoti SAF gamybai.

Kitaip tariant, tai leidžia lėktuvams maitinti poo.

• 2024 m. rugsėjo 20 d. paaiškinimas: šis straipsnis buvo pakeistas, kad būtų įtraukta daugiau informacijos apie tvaraus kuro gamybos, perdirbimo ir transportavimo CO2 poveikį.