В сграда в края на бизнес парк в покрайнините на Шефилд изследователят Ихаб Ахмед се готви да запали малък реактивен двигател.

Първоначално използван като спомагателен агрегат за пътнически самолет, сега той е превърнат в тестово поле за нови горива, които се разработват в намираща се в съседство лаборатория.

Уговорката е в основата на Центъра за иновации при устойчивите горива към на Шефилдския университет (SAF-IC) - изследователски център, създаден за подготовка и оценка на авиационни горива в малки количества, преди да се премине към по-мащабно производство.

На няколко компютърни екрана в съседна контролна зала Ахмед може да следи двигателя, който запалва с излизащ пламък и започва да работи. Сензори ще му кажат какво става в реално време и ще позволят отработените газове да бъдат анализирани непрекъснато.

Устойчивите авиационни горива (SAF) са синтетични алтернативи на изкопаемите горива, които се произвеждат от възобновяеми източници.

Сред тях могат да бъдат отпадъчно готварско олио, растителни мазнини и селскостопански отпадъци, както и уловен от атмосферата въглероден диоксид.

Предимството на изгарянето на горива като тези е, че това не увеличава общото натоварване на атмосферата с въглероден диоксид.

Отделеният въглерод едва наскоро е бил премахнат или от растения, или от химически процеси. За разлика от това, при изгарянето на изкопаеми горива се отделя въглерод, който е съхраняван в Земята в продължение на милиони години.

“От екологична гледна точка, говорим за ден и нощ," обяснява Ахмед.

“По принцип, въглеродният диоксид би трябвало да е нетно нула, така че да не се добавя повече въглероден диоксид в атмосферата, но друга полза е невъглеродната част от нещата. Например, така се намаляват фините частици или пушекът, който излиза от двигателя, които могат да засегнат белите дробове и допринасят за създаването на обратни следи."

Това може потенциално да промени правилата на играта за авиационната индустрия.

Прогнози на Airbus и Boeing сочат, че глобалният флот се очаква да нарасне повече от два пъти в следващите две десетилетия, на фона на разрастването на средната класа в държави, като Индия и Китай, и увеличаването на въздушния трафик.

В същото време, членове на Международна асоциация за въздушен транспорт (IATA), която представлява авиокомпаниите, са се ангажирали с постигането на нетни нулеви емисии до 2050 г.

С подмяната на по-стари самолети с нови ще бъдат постигнати известни ползи. Най-модерните самолети са с между 15 и 30% по-икономични от техните предшественици. Въпреки това, ако индустрията продължи да се разраства, ще е необходимо много повече.

В дългосрочен план, нови технологии, като водородната енергия и електрификацията, вероятно ще играят роля - поне при по-кратките маршрути. Има обаче и сериозни препятствия за преодоляване.

Водородът, например, е обемист и труден за съхранение в големи количества. Той трябва да бъде съхраняван или като силно компресиран газ, или като много студена течност.

За да бъде устойчив, той трябва да бъде произведен по "чист" начин, от възобновяеми източници, а предлагането в момента е много ограничено.

“Технически погледнато, смятаме, че можем да пуснем на пазара малък самолет с водородна горивна клетка в периода 2035 – 2045 г.,” казва Ариен Мейер, главен изпълнителен директор на бразилския производител на самолети Embraer.

“Въпросът, на който трябва да се отговори, обаче е: ще има ли достатъчно водород за тези самолети? Тези неща трябва да вървят заедно, те не могат да се случват поотделно."

Междувременно, батериите в момента са прекалено тежки спрямо енергията, която съдържат. Това ги прави неподходящи за задвижването на големи самолети или за използването им за придвижване на дълги разстояния.

Това означава, че до влизането в експлоатация на водородните и хибридните или изцяло електрическите самолети ще минат години. В същото време, устойчивите авиационни горива могат да бъдат произведени в лаборатория, така че да разполагат със същите характеристики, като конвенционалните, които се произвеждат от суров петрол, така че да бъдат използвани в днешните самолети.

Има и ограничения. Авиокомпаниите трябва да използват смесица от SAF и конвенционално гориво, като SAF компонентът да не надхвърля 50%.

Съвременните самолети обаче са способни да изгарят 100% SAF. В специално одобрен тестови полет през миналата година самолет Boeing 787 на Virgin Atlantic прелетя от Лондон до Ню Йорк, използвайки единствено гориво, произведено от отпадъчни мазнини и растителна захар.

“Технологиите вече са налични и са сертифицирани за използване в самолети," обяснява Джули Кичър, главен директор по устойчивостта в Airbus.

“Предизвикателството при устойчивите горива е мащабното производство на достъпна цена в цял свят, защото това е глобална индустрия.”

А това съвсем ясно е уловката. Предлагането на SAF в момента е минимално. Според европейския регулаторен орган EASA, то съставлява едва 0.05% от горивата, използвани в ЕС. То също така струва между три и пет пъти повече от "обикновеното" реактивно гориво.

Правителствата искат да променят това. Във Великобритания бяха направени законодателни промени, според които от следващата година 2% от цялото предлагано реактивно гориво трябва да е SAF, като този дял ще се увеличи до 10% през 2030 г. и 22% през 2040 г.

В ЕС има сходно изискване, въпреки че то се простира до 2050 г., когато делът на SAF трябва да бъде 63%. САЩ не е налагала минимални изисквания, но пък предлага субсидии за свалянето на цените на устойчивите горива.

Ако обаче употребата на SAF ще нараства, производството също трябва да бъде увеличено драстично.

Методи за производство на SAF

Има много различни методи или начини за производство на устойчиви горива. Те могат да бъдат произвеждани от биомаса - като готварско олио, енергийни култури, дървесна маса, селскостопански остатъци и дори човешки изпражнения.

Има обаче опасения, че всичко това няма да осигурява горивото, от което пазарът ще има нужда. Използването на някои култури може да се наложи да се избягва - или за да се предотврати негативно въздействие върху околната среда, като обезлесяване, или за да се запази земята, необходима за отглеждането на храни.

Алтернатива е използването на метод, при който водата и въглеродният диоксид се разграждат, като получените въглерод и водород се комбинират, за да се създаде течно гориво.

По този начин могат да бъдат произвеждани потенциално неограничени количества горива, но за да бъде процесът устойчив, ще са необходими големи количества устойчива електроенергия, както и значително увеличение на уловените от атмосферата количества въглерод.

И двата процеса – използването на биомаса или разграждането на вода и въглероден диоксид, в момента са много скъпи. В резултат на това, авиационната индустрия настоява за действия по увеличаването на производството и свалянето на цените чрез икономии от мащаба.

Природозащитници обаче поставят под въпрос дали това е осъществимо.

"Има добри и лоши SAF, но бруталната истина е, че в момента няма нито едно от двете,” казва Мат Финч, ръководител за Великобритания на организацията Transport & Environment.

“Точно обратното, в момента има хиляди нови самолети, които са поръчани от авиокомпаниите, а всичките те ще изгарят изкопаеми горива поне 20 години. Действията говорят повече от думите и е ясно, че авиационният сектор няма планове да се отърве от пристрастеността си към замърсяването."

Въпреки това, на провелото се наскоро Авиошоу във Фарнбъро бяха направени няколко важни изявления по отношение на SAF.

Консорциум, включващ Airbus, AirFrance-KLM, Associated Energy Group, BNP Paribas и Qantas, както и други компании, обявиха планове да вложат 200 млн. долара в нов фонд, който ще инвестира в “технологично зрели проекти за производство на SAF, при които ще се използват, например, суровини на основата на отпадъци”.

Междувременно, от Boeing обявиха, че ще си партнират с инвестиционната компания Clear Sky за насърчаването на метод за производство на SAF, въведен от британската компания Firefly.

Този метод включва използването на човешки изпражнения, топлина и високо налягане за превръщането им в субстанция, която може да бъде използвана за производство на SAF. С други думи, той позволява самолетите да бъдат задвижвани от човешки изпражнения.

Новините на Darik Business Review във Facebook , Instagram , LinkedIn и Twitter !