Експертите днес продължават да обсъждат перспективите за биогорива в авиационната индустрия. Мненията по този въпрос са различни, като е очевидно, че засега има повече политика, отколкото икономика по въпроса за биогоривата. Биогоривата са важни преди всичко за околната среда и програмите, насочени към намаляване на количеството вредни емисии на CO2 в атмосферата. Освен това такова гориво може да причини повече вреда, отколкото полза.
Какво знаем за биогоривата?
Днес биогоривата изглеждат нещо ново и специално, но всъщност те винаги са ни заобикаляли. Най -простият пример, на който вероятно е попадал всеки руснак, са дърва за огрев - един от най -старите видове твърди биогорива. Ако дадем обобщена характеристика на биогоривото, тогава може да се отбележи, че това е гориво, което се произвежда от суровини от растителен или животински произход, от продуктите на жизнената дейност на организмите или органични промишлени отпадъци.
Истинската история на биогоривата се развива активно през 70 -те години, когато Съединените щати приеха федерален закон, който контролира замърсяването на въздуха на национално ниво, той се нарича Закон за чистия въздух. Законът е приет с напълно разбираеми цели с цел максимално намаляване на вредните емисии в атмосферата на различни превозни средства: от автомобили и влакове до самолети. В момента на пазара има няколко десетки компании, които се занимават с разработване и производство на биогорива и повечето от тях все още се намират в САЩ.
Днес има два основни вида биогорива. Биогоривата от първо поколение включват растителни горива, които се извличат от обикновени селскостопански култури с високо съдържание на мазнини, захари и нишесте. Нишестето и захарта от културите се превръщат в етанол, а мазнините в биодизел. Най -често срещаните култури за биогорива са пшеница, рапица и царевица.
Биогоривата от второ поколение са индустриални биогорива, които се получават от дървесни или растителни отпадъци, отпадъци от хранително-вкусовата промишленост, отпадъци от индустриален газ и др. Производството на такова биогориво е по-евтино от това на културите от първо поколение.
Водораслите могат да се превърнат в друг вид суровина за биогорива от трето поколение. Това е обещаващо направление за развитието на тази индустрия. Тяхното производство не изисква оскъдни земни ресурси, докато водораслите имат висока степен на възпроизводство и концентрация на биомаса. Важно е също така те да могат да се отглеждат в замърсена и солена вода.
Досега повечето от световните транспортни биогорива са горива от първо поколение, които се произвеждат от растителни суровини. Но през последните години инвестициите в тази индустрия намаляват. Това гориво и неговото производство имат много недостатъци. Един от тях подкопава продоволствената сигурност. В свят, в който проблемът с глада не е решен, много политици и активисти смятат за неподходящо превръщането на селскостопанските продукти в гориво.
Експертите смятат, че използването на такива биогорива е по -вредно за климата, отколкото за добро. Чрез намаляване на емисиите от изгарянето на изкопаеми горива, ние едновременно правим големи промени в земеползването. Нарастващото търсене на биогорива принуждава земеделските производители да намалят площта си за хранителни култури. Това противоречи на програмите за продоволствена сигурност в много страни.
Производството на биогорива от селскостопански суровини има косвен ефект върху производството на храни, разнообразието от отглеждани култури, цените на храните и площта на използваната земеделска земя. В свят, където според прогнозите до 2025 г. може да има 1,2 милиарда гладни хора, които да изразходват 2,8 тона пшеница за производство на 952 литра етанол или 5 тона царевица за производство на 2000 литра етанол, не изглеждат най -рационалните и етично решение.
Биогоривото от второ поколение изглежда по -обещаващо, което не вреди на околната среда, не лишава човечеството от храна и помага за решаването на проблема с отпадъците. Експертите смятат, че такова биогориво, произведено от промишлен газ и дървесни отпадъци, има големи перспективи, включително в Русия. У нас само отпадъците от горската промишленост се оценяват на 35 милиона кубически метра годишно, а по обеми на дърводобив сме на второ място след САЩ.
Перспектива на авиационните биогорива
Авиацията и целият сектор на въздушния транспорт могат да бъдат идентифицирани като възможни двигатели на растежа на биогоривата. Авиацията представлява около 10 процента от общото потребление на гориво на планетата, което е доста много. Перспективите за биогорива в авиацията обаче не са толкова ясни. Биогоривата, като заместител на маслото, от което се произвежда авиационен керосин, има своите плюсове и минуси.
Важно е да запомните обаче, че биогоривата имат впечатляващо лоби в авиацията. На първо място, на ниво организации, които включват Международната асоциация за въздушен транспорт и Международната организация за гражданско въздухоплаване (ICAO). Тези организации лобират за самото биогориво и стандартите за използването му при въздушни пътувания.
Освен това самите авиокомпании също виждат някои предимства в използването на биогорива. Първо, те поддържат добри отношения с ИКАО и организациите на гражданското общество. Второ, те правят транспорта по -зелен. Темата за екологията в момента е много популярна, може да се каже, „HYIP“и е много добра PR платформа за авиокомпаниите. Трето, биогоривата имат икономически ползи за намаляване на рисковете от колебанията в цените на горивата.
В същото време икономиката по въпроса за биогоривата играе както плюс, така и минус. Първо, помислете за положителното, което авиокомпаниите обичат. Пазарът на биогорива днес е без рецепта, такова гориво произвежда стабилна и разбираема цена. На свой ред, класическото гориво, получено в процеса на рафиниране на петрол, е борсова стока, чиято цена директно зависи от цените на борсата. Колебанията в цените на горивата продължават непрекъснато и това се наблюдава от всички, дори от хора далеч от тази област.
Сега нека поговорим за икономическите недостатъци. Производството на биогорива не е евтино. Джей Д. Кийслинг, професор по химическо инженерство и биоинженеринг в Калифорнийския университет, Бъркли, който е и главен изпълнителен директор на Съвместния институт по биоенергия, каза пред Global Energy, че масовото производство на биогорива за авиацията в момента е по-малко рентабилно от производство на авиационни горива. керосин от петрол.
Той отбеляза:
„Горивото за съвременните реактивни двигатели, което е направено от масло, е много евтино. Ако държавите по света установят правила, които изискват използването на горива с неутрален въглерод или въвеждат въглеродни данъци върху авиационния керосин, това може да мотивира производителите на биореактивни горива. Знаем, че е възможно да се произвежда такова гориво, но основният проблем днес е икономиката."
Дмитрий Лос, който е директор на Института по физиология на растенията Тимирязев (IPR RAS), е съгласен с колегата си от чужбина. Цената на биогоривата за авиацията все още е много висока. Производството на биогорива в наши дни е по -скоро политическа воля, отколкото икономически феномен. Според експерта авиационният керосин вече е добре пречистен и излъчва малко в земната атмосфера, за разлика от електроцентралите на въглища, които все още са достатъчни в целия свят.
И Дмитрий Лос, и Джей Д. Кислинг смятат, че най-обещаващото ще бъде използването на биогорива от второ и трето поколение. Производството на биогориво от водорасли (естествени микроорганизми) и в бъдеще генетично модифицирани микроорганизми изглежда по -ефективно. Този подход има голяма ресурсна база и решава проблема с недостига на земеделска земя и напоителни ресурси.
В допълнение, такова производство ще бъде технология със затворен цикъл, която може да се възпроизвежда за неопределено време. Поне докато слънцето грее над нашата планета и протича процесът на фотосинтеза. Кислинг от своя страна добави, че проблемът с липсата на ресурси в крайна сметка може да бъде решен чрез широкото използване на органични отпадъци при производството на биогорива.
Използването на биогорива в авиацията
Днес използването на биогорива в авиацията се подтиква на политическо ниво. Например в ЕС авиацията представлява 3 % от емисиите на парникови газове. Чрез използването на биогорива Международната асоциация за въздушен транспорт очаква да намали наполовина обема на вредните емисии в атмосферата до 2050 г. (в сравнение с 2005 г.).
Проблемът е, че всички тези емисии се срещат в най -чувствителните слоеве на земната тропосфера. Ръстът на въздушните пътувания от пет процента годишно може с течение на времето да доведе до непроменен дял в глобалните емисии на CO2 от авиацията до 3 процента до 2050 г. (в момента те представляват 2 процента от емисиите в световен мащаб) …
За атмосферата на нашата планета дори такова увеличение вече е много. Имайки предвид проблема с глобалното изменение на климата на планетата, човечеството трябва да намали обема на вредните емисии и да работи за подобряване на екологичността на самолетните двигатели. Това е важно, ако искаме да ограничим въздействието си върху глобалното затопляне с 1,5 градуса по Целзий в сравнение с прединдустриалното ниво на развитие.
Досега подмяната на авиационния керосин с биогорива се извършва постепенно чрез смесване на двата вида гориво в пропорции 10-20 процента биогориво към керосин. Дори при такива обеми това дава осезаемо намаляване на вредните емисии в атмосферата.
Първият опит с използването на биогорива в авиацията датира от 2008 г. Тогава авиокомпанията Virgin Atlantic извърши полета, смесвайки 20 % биогорива с редовен авиационен керосин. Оттогава тази технология е тествана от различни авиокомпании, включително такива големи като KLM. Най -забележителното постижение принадлежи на Hainan Airlines, която лети от Китай за САЩ през 2017 г., използвайки смес с добавка на използвано растително масло като гориво.
ВВС също се интересуват от технологии. Например в Индия военно-транспортните самолети Ан-32 са получили сертификат за летене на биогориво. Двигателите на този самолет обикновено работят на смес, 10 % от които са биокомпоненти. До 2024 г. ВВС на Индия очаква да намали използването на конвенционален авиационен керосин с 4 милиарда долара, като направи доста широк преход към биогорива.
До 2030 г. космическата корпорация Boeing планира да произвежда самолети, които ще могат да извършват редовни полети на 100% биогориво. Поне такива планове наистина са изразени от производителя на самолети днес. В същото време биогоривата далеч не са единственият начин за намаляване на вредните емисии в атмосферата.
Обещаващо направление може да бъде създаването на самолети с хибридни или изцяло електрически двигатели. Това е реален шанс да направим авиацията не просто неутрална по отношение на въглерода, но и напълно екологична. Остава само да се изчака появата на мощни акумулаторни батерии, окислени от атмосферния кислород.
