Полет на отходах - экологически чистое будущее авиации

Москва. Для борьбы с изменением климата и создания экологически чистого образа жизни на мировом рынке появляются различные инновационные решения. Все большее число компаний, работающих в различных отраслях промышленности, постоянно стремятся предоставлять экологически чистые услуги. Сфера топливных и авиаперевозок не стала исключением.

Экологичность - новый тренд авиации. Хотя самолеты производят всего лишь 2,5 % выбросов CO2 в атмосферу, авиакомпании, производители и правительства нацелены на достижение нулевого углеродного следа уже в ближайшие десятилетия. Для этого страны, например, сокращают количество полетов на короткие расстояния или вводят специальные экологические сборы. Технологии тоже не стоят на месте: возможно, уже в скором будущем на регулярные рейсы выйдут полностью электрические самолеты и аппараты, работающие на водородном топливе.

Как сообщает сайт новостей технологий будущего "Мир - 2051", большинство гражданских перевозчиков сейчас используют авиационный керосин, получаемый перегонкой серосодержащей нефти с дальнейшей очисткой от излишнего содержания серы. Так получают топливо марок ТС-1 (используется на постсоветском пространстве) и Jet A (маркировка в западных странах). Оба вида практически идентичны по своим свойствам, но Jet A считается более экологичным за счет сниженного содержания серы.

На пути к экологичному авиатопливу

Международная организация гражданской авиации (ИКАО) еще в 2007 году признала важность исследований в области повышения эффективности полетов и разработки альтернативных видов топлива, позволяющих снизить выбросы от авиационного транспорта. В 2009 году ИКАО провела международную Конференцию по авиации и альтернативным видам топлива. Одной из целей мероприятия была выработка скоординированного подхода всех участников рынка авиаперевозок к переходу на более экологичные виды топлива. По итогам второй конференции ИКАО по авиации и альтернативным видам топлива в октябре 2017 года была одобрена концепция устойчивого авиационного топлива на 2050 год. 41-я сессия Ассамблеи ИКАО в октябре 2022 года просила Совет продолжить оценку прогресса в разработке и внедрении SAF, авиационного топлива с более низким содержанием углерода (LCAF) и других более чистых источников энергии для авиации в рамках процесса подведения итогов ИКАО. Третья конференция Международной организации прошла в Дубае с 20 по 24 ноября 2023 года. Делегации из стран Латинской Америки и Карибского бассейна приняли активное участие в мероприятии, приложив усилия для достижения глобального соглашения. В результате встречи государства согласовали "Глобальную рамочную программу ИКАО для SAF и других более чистых видов энергии в авиации", что стало четким сигналом для рынка для будущих инвестиций в производство таких видов топлива, особенно устойчивого авиационного топлива.

SAF - это аббревиатура от sustainable aviation fuel, иными словами экологичное авиационное топливо. Оно производится из экологически чистого сырья и по своему химическому составу аналогично традиционному ископаемому авиатопливу. Использование SAF приводит к снижению выбросов углерода по сравнению с традиционным авиационным топливом, которое оно заменяет на протяжении всего жизненного цикла. В качестве сырья обычно используются непальмовые отходы животного или растительного происхождения, в том числе кулинарное масло; твердые отходы, которые в противном случае были бы отправлены на свалку или в мусоросжигательный завод, например, упаковка, бумага, текстиль, пищевые отходы, поступающие из домов и предприятий. К другим возможным источникам относятся отходы лесного хозяйства, а именно древесные отходы, и энергетические культуры, такие как свифтообразующие растения и водоросли. В настоящее время компания Air bp использует в своих SAF отработанное кулинарное масло и отходы животноводства.

SAF - как способ снижения углеродного следа

Реактивное топливо обладает высокой плотностью энергии, что облегчило коммерческие полеты. В настоящее время не существует альтернативных видов транспорта, способных быстро перевозить группы людей на большие расстояния, что делает авиацию зависимой от этого вида топлива. Обратный экономичный перелет из Лондона в Сан-Франциско приводит к выбросу почти 1 тонны CO2e. Учитывая, что к 2050 году число пассажиров в авиационной отрасли удвоится и превысит 8 млрд. человек, уже сейчас обсуждаются меры по снижению выбросов углекислого газа. Экологически чистое авиационное топливо (SAF) - это один из способов достижения цели.

Переход на биологически чистый вид топлива широко обсуждается и в нашей стране. Отправной точкой создания в России нового топливного сегмента – производства SAF – можно считать 23 сентября 2021 г. В этот день компания «Газпром нефть» заключила соглашение о сотрудничестве в создании первого в России производства авиационного топлива с минимальным углеродным следом с крупнейшим российским оператором рынка авиаперевозок, «Аэрофлотом». Партнерство предусматривает разработку эффективных рецептур авиатоплива в соответствии с международными требованиями об ограничении выбросов парниковых газов и программы CORSIA от ICAO. Новое авиатопливо будет адаптировано для применения в различных типах воздушных судов и сертифицировано по российским и международным стандартам авиационной безопасности.

Схожие планы и у других отечественных авиакомпаний - например, S7. 22 декабря 2021 года S7 Airlines получила 37-й самолет модификации NEO в свой парк. С завода Airbus в Тулузе новый A320neo взлетел, заправленный смесью SAF на основе органических соединений и классического авиационного топлива. Доля биотоплива в смеси составила максимальные 10%, которые может обеспечить топливная компания на заводе в Тулузе. Но даже это количество сократило выбросы CO2 на данном рейсе на 7% (1,7 тонны).

Главная проблема SAF - это его высокая цена. Биотопливо в среднем в четыре раза дороже керосина. В этой связи его использование на мировом рынке решили пролоббировать. С 2027 года ИКАО планирует внедрить систему квот за выбросы CO2 на международных рейсах. Страны разрабатывают стратегии по переходу на SAF. Так, США и Австралия планируют заменить 50% авиатоплива на чистое к 2050 году. Норвегия, Швеция и Финляндия рассчитывают на 30% снижение к 2030-му. Испания, Франция и Германия планируют скромные 2%, но уже к 2025-му. Однако уже 28 ноября 2023 года компания Virgin Atlantic совершила первый трансатлантический перелет из Лондона в Нью-Йорк на самолете Boing 787 двигателями Rolls-Royce Trent 1000. Используемое топливо на 88% состоит из переработанных жирных кислот и на 12% из ароматического керосина, полученного из отходов кукурузы. 

Текущие объемы не в силах удовлетворить потребности авиации. Один из крупнейших производителей SAF - компания Neste с текущими производственными мощностями в 1 млн тонн в год. К началу 2024 года этот показатель вырастет до 1,5 млн тонн в год. Это капля в море потребления топлива авиацией. Даже в кризисном для отрасли 2020 году авиакомпаниям понадобилось 220 млрд литров (или 176 млн тонн) керосина против 350 млрд в 2019 году.

Компромиссным вариантом является совместное использование SAF и традиционного керосина. Европейские регламенты допускают использование до 50% экологически чистого топлива в смеси с Jet A. На постсоветском пространстве применение SAF сталкивается с еще одной трудностью: для керосина марки ТС-1 подобных регламентов попросту нет, а процесс их выработки и согласования с регулирующими органами может занять много времени.

Ключом к более широкому принятию и внедрению SAF является снижение затрат. В долгосрочной перспективе это потребует инвестиций в передовые технологии для более эффективной переработки сырья в больших масштабах и инвестиций в разработку устойчивых и масштабируемых вариантов сырья. Однако в краткосрочной перспективе, уверены эксперты, необходима промежуточная поддержка со стороны правительств и других заинтересованных сторон в виде политических стимулов.

Фото: www.bp.com