Биогоривата стават голям фокус на авиацията

Тъй като опасенията относно глобалното затопляне се засилват в целия свят, авиацията получава непропорционално ниво на контрол за своя принос към общото глобално производство на парникови газове.

Тъй като опасенията относно глобалното затопляне се засилват в целия свят, авиацията получава непропорционално ниво на контрол за своя принос към общото глобално производство на парникови газове.

Въпреки че авиацията отделя само около девета част от въглеродния диоксид (CO2), както моторните превозни средства, нейната висока видимост като дейност, бързият й растеж като индустрия и фактът, че авиацията отделя по-голямата част от емисиите си на CO2 и частици в горните слоеве на атмосферата са я превърнали в специална цел за природозащитниците.

Елизабет Барат-Браун, старши адвокат в Националния съвет за отбрана на ресурсите, заяви миналата седмица на конференцията за еко-авиация във Вашингтон, окръг Колумбия, че в Съединените щати, освен ако индустрията не постигне огромна ефективност, „до 2050 г. се очаква емисиите от авиацията да бъдат почти равни сумата от автомобили ”поради растежа на авиацията. Събитието, спонсорирано от списанието Air Transport World и Leeham Company, беше първият форум за авиационна околна среда, който се проведе в САЩ.

За щастие на Земята, може би растящата цена на петрола превърна търсенето на устойчиви, неутрални до CO2 алтернативи непосредствен икономически императив, както и критичен за околната среда фокус за много човешки търговски дейности - сред които авиацията е на първо място. Икономическите експерти сега разглеждат високите цени на петрола като дългосрочен факт от живота, а не като краткосрочен пробив и казват, че авиацията в сегашния си вид просто не може да живее с възможността цената на барел петрол да се изравнява на 200 долара .

Изследванията на алтернативите за изкопаеми горива са снежни топки. В крайна сметка чистото гориво като водорода може да е отговорът за авиацията, но технологиите, които ще позволят безопасно и икономично да се използва за захранване на големи самолети, обикновено се считат за отдалечени на 40 или повече години.

За авиацията все по-често се оказва, че биогоривата - реактивни горива, произведени от растения или водорасли, използващи някой от разнообразните процеси - представляват най-добрата средносрочна до дългосрочна надежда за икономическото и екологично оцеляване на индустрията. Едно от основните предимства на биогоривата е, че растенията, използвани за производство на горива, се нуждаят от много CO2, за да растат, което потенциално прави възможно авиационната индустрия да постигне истинска въглеродна неутралност.

„Boeing Commercial Airplanes и неговите партньори активно ускоряват развитието на биогорива от второ поколение, тъй като те предлагат икономически жизнеспособна възможност за устойчиво захранване на световния флот от търговски самолети“, каза Boeing в неотдавнашен брифинг, озаглавен „Какво е бъдещето на реактивното гориво? '

„Доказан опит в авиацията“
„Доказаният опит на авиацията за намаляване на нейния„ въглероден отпечатък “на база на пътник вече е отличен, със 70 процента подобрение на горивната ефективност и емисиите на CO2 на пътнически километър през последните 50 години, каза Ролс-Ройс, старши еколог анализатор Нуно Таборда.

„Авиацията харчи относително повече от всяка друга индустрия за намаляване на CO2“, каза той. Други отбелязват, че през последните 30 години автомобилната индустрия в САЩ изобщо не е подобрила горивната ефективност и емисиите на CO2 на своите продукти.

Но гражданската авиация тепърва започва. „Целта на IATA (Международна асоциация за въздушен транспорт) е до 25% намаляване на емисиите на пътник до 2020 г.“, от средно 4 килограма CO2 на 100 пътнически километра до 3 килограма, каза Били Глоувър, управляващ директор на Boeing Commercial Airplanes на екологична стратегия. В САЩ „целта на Асоциацията на въздушния транспорт е 30 процента до 2025 г.“ Тези цели не включват никакви положителни ефекти от използването на устойчиви биогорива, които може да са налични дотогава, добави Глоувър.

Създадени са различни партньорства за насърчаване на развитието на алтернативни горива и други начини за подобряване на екологичната ефективност на авиацията. Това е една област, в която Airbus и Boeing си сътрудничат с желание. Един от водещите форуми е Инициативата за търговски авиационни алтернативни горива (CAAFI), която включва партньори от авиационната индустрия, доставчици на горива, университети и различни американски правителствени агенции.

CAAFI създаде пътна карта за сертифициране на горива, която предвижда да се постигне сертифициране на реактивни горива, направени изцяло от чисти хидрогенирани масла, получени от биомаса, през 2013 г. CAAFI също така е поставил няколко междинни цели, започвайки тази година с планираното сертифициране на гориво, произведено от 50% смес от синтетичен газ от биомаса и конвенционално реактивно гориво. (Сингазът е смес от въглероден окис и водород и се създава от суровината чрез процеса на Фишер-Тропш, който е открит през 1923 г. Сингазът може да бъде преработен в реактивни горива.)

Намиране на правилната суровина за биогорива
Ключът към целия въпрос за авиационните биогорива е точно какъв вид биомаса е най-подходящ за производството на гориво. Трябва да се вземат предвид няколко жизненоважни въпроса. Първо е плътността и енергийното съдържание на горивото: Той трябва да заема достатъчно малко пространство, за да може да се носи в самолет и по подобен начин даден обем гориво трябва да произвежда достатъчно енергия, за да може самолет да носи достатъчно в своята танкове, за да завърши полета си.

Второто е „жизненият цикъл на въглерода“ на биогоривото: т.е. нетното количество СО2, произведено по време на производството и изгарянето на горивото, по-малко от количеството суровина от биомаса за горивото, поглъщащо докато расте.

Трето е количеството произведена сяра и други частици. Четвърто е изключително чувствителният политически въпрос за гарантиране, че земята и биомасата, използвани за производството на биогорива, не намаляват количеството храна, достъпно за човечеството и фауната на Земята.

Тези съображения незабавно изключват „биогорива от първо поколение“ като етанол, произведен от царевица и соя. Не само, че етанолът не съдържа достатъчно енергия за единица обем, за да бъде подходящ като авиационно гориво, но отглеждането на достатъчно царевица или соя за захранване на всички световни авиолайнери ще изисква площ, приблизително колкото размера на Съединените щати, според Boeing. Също така етанолът няма подходящи точки на кипене и замръзване за авиационна употреба.

Биогорива от второ поколение
Експертите смятат, че „биогорива от второ поколение“, получени от дървесината и ядките на растения като Jatropha curcas (Barbados Nut) и babassu, които растат силно в сухи райони, неподходящи като обработваема земя и които (в случая на jatropha) са отровни така или иначе, представляват добро междинно решение.

Тези латиноамерикански растения, както и друга флора като растения, устойчиви на сочна трева и солена вода, известни като халоцити (сред тях блатни треви, намиращи се в части от Близкия изток), могат да се отглеждат за производство на гориво в необработваеми площи, подходящи за техните специфични изисквания за растеж. Различните части на света биха отглеждали различни растения, произвеждащи биогорива, в зависимост от местните климатични и почвени условия.

Има обаче проблем: Въпреки че техните масла предлагат много по-високо енергийно съдържание и много по-добри характеристики на температура на кипене / температура на замръзване от етанола, тези растения не биха дали достатъчно масло на хектар, за да могат да задоволят нуждите на горивата на авиационната индустрия, освен ако отново , много големи площи бяха предоставени за тяхното отглеждане.

Водораслите вероятно дългосрочен отговор
В индустрията има широк консенсус, че водораслите в дългосрочен план представляват оптималното решение за нуждите на авиацията от гориво. Трябва да бъдат решени редица основни проблеми, като например осигуряване на достатъчно светлина до всяка част на резервоара за водорасли, за да могат всички клетки да растат правилно; и сушене на клетки от водорасли достатъчно, за да позволи маслото, което се съдържа, да бъде извлечено и напукано в реактивно гориво.

Но Boeing и Airbus са уверени, че тези проблеми могат да бъдат решени - а ползите, които водораслите предлагат като „биогориво от трето поколение“ са огромни. Водораслите могат да произведат добив на петрол, 15 пъти по-висок от растенията за биогорива от второ поколение: Целият флот на самолетите в света може да бъде захранван от обработваема площ с големината само на Западна Вирджиния или Белгия, казва Боинг.

Освен това, тъй като водораслите могат да се отглеждат в резервоари навсякъде, фермите за производство на водорасли, произвеждащи биогорива, могат да бъдат разположени до съоръжения, произвеждащи реактивно гориво от въглища или природен газ, използвайки процеса на Fischer-Tropsch. Тези процеси „въглища към течност“ или „газ към течност“ генерират големи количества CO2 от изкопаеми горива, което ги прави неподходящи като устойчиви източници на гориво. Ако обаче CO2, който генерират, се отдели и се използва за отглеждане на водорасли в близките ферми, двете форми на производство на гориво заедно могат да създадат ефективна, неутрална към въглерода симбиоза за производство на реактивни горива.

За автора

Аватар на Линда Хонхолц

Линда Хонхолц

Главен редактор за eTurboNews базиран в щаба на eTN.

Сподели с...