Водород вместо керосина: на каком топливе будут летать самолеты
Материалы выпуска
Тормоз для горючего: как власти будут сдерживать цены на топливо Рынок Водород вместо керосина: на каком топливе будут летать самолеты Инновации «Сегодняшние технологии очистки цистерн — наследство СССР» Экспертиза
Инновации
0
Материалы подготовлены редакцией партнерских проектов РБК+.
Материалы выпуска
Водород вместо керосина: на каком топливе будут летать самолеты
Ужесточение международных экологических требований и рост цен на авиационный керосин стимулируют поиск его более чистых аналогов — от биотоплива до жидкого водорода.
Фото: Риа Новости

В настоящее время на авиацию приходится 2,5% глобальных выбросов углекислого газа, но как ожидается, эта доля будет расти, поскольку число пассажиров может удвоиться в ближайшие 20 лет. Такие данные приводит эксперт Международного финансового центра Гайдар Гасанов. По этой причине, говорит он, вопрос об альтернативных источниках энергии становится все более актуальным.

Директива на чистый воздух

Согласно Директиве по возобновляемым источникам энергии Европейского Союза, к 2020 году ведущие страны ЕС должны увеличить долю использования биотоплива на транспорте с 2 до 10%. Так, Норвегия к 2040 году планирует все рейсы на короткие расстояния длительностью перелета менее полутора часов перевести на электрические самолеты. К 2050 году Литва планирует отказаться от бензина и дизельного топлива.

Транспортные компании тоже разрабатывают планы по переводу авиатехники на альтернативное топливо. Так, американская грузовая авиакомпания FedEx планирует к 2030 году использовать до 30% альтернативного авиатоплива. У нее с 2015 года действует договор со специализированным предприятием в Колорадо на производство топлива из отходов лесного хозяйства.

Доцент кафедры экономики РЭУ имени Г.В. Плеханова Александр Тимофеев приводит в пример крупнейшую в Китае нефтеперерабатывающую компанию Sinopec, которая производит топливо из пальмового масла и переработанного растительного масла, уже использованного в приготовлении пищи. Первый испытательный полет рейсового самолета Airbus A320 авиакомпания China Eastern Airlines на таком горючем провела в апреле 2013 года. В свою очередь, по словам Гайдара Гасанова, Airbus, Boeing и производитель авиадвигателей Rolls-Royce активно инвестируют в исследования и разработки в области электрических двигателей.

В России есть свой опыт. Как рассказывает старший аналитик консалтинговой компании «ФинИст» Денис Лисицын, в апреле 1988 года поднялся в небо Ту-155 с экспериментальным двигателем НК-88 на криогенном топливе. В октябре 1989 года он совершил показательный перелет по маршруту Москва — Братислава — Ницца на 9-й международный конгресс по природному газу. В то же время в конструкторском бюро А.Н. Туполева разрабатывались проекты модифицированных криогенных самолетов Ту-204К, Ту-334К, Ту-330СПГ, нового регионального самолета Ту-136 — эти самолеты способны одновременно применять альтернативные топлива и авиационный керосин, что делает их более универсальными и надежными. «Исследователи из ЦАГИ, ЦИАМ, ГосНИИ ГА и НИПИ газпереработки разработали «авиационное сконденсированное топливо» из смеси сжиженных углеводородных газов, которое можно получать из попутных нефтяных и «жирных» природных газов на газоперерабатывающих и нефтеперерабатывающих заводах, в пунктах осушки природного газа, а также непосредственно на нефтегазопромыслах», — говорит Лисицын. По его словам, по своим техническим и экологическим показателям топливо, полученное по такой технологии, позволяет на 20–30% увеличить ресурсы двигателей и значительно снизить вредные выбросы.

Альтернативный водород

По словам Гайдара Гасанова, электродвигатели, а также криогенное и биотопливо в первую очередь должны стать экологически чистой альтернативой керосину. В настоящее время получили одобрение несколько способов получения биотоплива для гражданской авиации, рассказывает Александр Тимофеев. Во-первых, это «возобновляемое синтезируемое изопарафиновое топливо» (synthesized iso-paraffinic, SIP). Его вырабатывают из гидрогенезированных ферментированных сахаров, получаемых из сахарного тростника, а затем смешивают с традиционным авиакеросином. Во-вторых, это конверсия триглицеридов из растительных масел и продуктов жизнедеятельности животных, более известных как «гидратированные эфиры и жирные кислоты» (hydroprocessed esters and fatty Acids, HEFA). В-третьих, — переработка биомассы и сырья из полезных ископаемых в топливо посредством процесса Фишера — Тропша. В России производство биотоплива было организовано из такой сельскохозяйственной культуры, как Camelina, являющейся родственником капусты и до недавнего времени считавшейся сорняком, говорит эксперт.

При этом, по его словам, одним из наиболее перспективных заменителей авиакеросина на длительную перспективу рассматривается жидкий водород, который является ценным химическим сырьем, хорошим энергоносителем и эффективным энергоаккумулятором, что особенно важно для атомной, солнечной и возобновляемой энергетики. К тому же водород стоит дешевле авиационного керосина и не загрязняет окружающую среду. Применение водорода в авиации при решении задач, связанных с транспортировкой, хранением жидкого водорода в больших масштабах, станет качественно новым этапом развития водородной энергетики и технологии.

По мнению Тимофеева, заменить керосин в обозримом будущем может также топливо PtL, применение которого практически не сопровождается дополнительной эмиссией парниковых газов, при условии, что оно получено за счет возобновляемого электричества и возобновляемого CO2. Применению этого топлива может положить начало работа демонстрационных заводов в Исландии, Финляндии, Германии, в ближайшее время такое предприятие начнет работать в Норвегии. «Наиболее известный метод получения этого топлива — синтетический метод Фишера — Тропша или синтез метанола (MeOH), позволяющий получить смесь различных длинноцепочечных углеводородов, которые должны пройти дальнейшую переработку для получения реактивного топлива, бензина, дизельного топлива и других основных химических веществ», — говорит Александр Тимофеев.

Поискам альтернативы авиационному керосину способствует рост цен на него, который, по словам Дениса Лисицына, будет продолжаться, причем независимо от мировых цен на нефть. «Потребность в топливе постоянно растет, но нефтеперерабатывающим заводам выгоднее производить автомобильный бензин, нежели авиационный керосин», — объясняет Лисицын. Как отмечает ведущий эксперт УК «Финам Менеджмент» Дмитрий Баранов, со временем доля прочих видов топлива для воздушного транспорта будет увеличиваться. Потребуется перестройка инфраструктуры авиационной отрасли. «Полностью отказываться от традиционных видов топлива в отрасли вряд ли будут, не исключено, что для некоторых видов воздушных судов будут использоваться новые виды топлива, а для остальных — традиционные», — говорит эксперт.