Ekspertai šiandien ir toliau diskutuoja apie biokuro perspektyvas aviacijos pramonėje. Nuomonės šiuo klausimu yra skirtingos, nors akivaizdu, kad kol kas biodegalų klausimu yra daugiau politikos nei ekonomikos. Biokuras yra svarbus visų pirma aplinkai ir programoms, kuriomis siekiama sumažinti kenksmingo išmetamo CO2 kiekį į atmosferą. Be to, toks kuras gali padaryti daugiau žalos nei naudos.
Ką mes žinome apie biokurą?
Šiandien biodegalai atrodo kažkas naujo ir ypatingo, tačiau iš tikrųjų jie visada mus supa. Paprasčiausias pavyzdys, su kuriuo tikriausiai yra susidūręs kiekvienas rusas, yra malkos - viena seniausių kietojo biokuro rūšių. Jei pateikiame apibendrintą biokuro charakteristiką, galima pastebėti, kad tai kuras, gaminamas iš augalinės ar gyvūninės kilmės žaliavų, iš organizmų gyvybinės veiklos produktų ar organinių pramonės atliekų.
Tikroji biokuro istorija buvo aktyviai plėtojama aštuntajame dešimtmetyje, kai JAV priėmė federalinį įstatymą, kuris kontroliuoja oro taršą nacionaliniu lygmeniu, jis buvo vadinamas Švaraus oro įstatymu. Įstatymas buvo priimtas gana suprantamais tikslais, siekiant maksimaliai sumažinti įvairių transporto priemonių kenksmingų teršalų išmetimą į atmosferą: nuo automobilių ir traukinių iki lėktuvų. Šiuo metu rinkoje yra kelios dešimtys biokuro kūrimu ir gamyba užsiimančių įmonių, o dauguma jų vis dar yra JAV.
Šiandien yra dvi pagrindinės biokuro rūšys. Pirmosios kartos biodegalai apima augalinį kurą, kuris išgaunamas iš įprastų žemės ūkio augalų, kuriuose yra daug riebalų, cukraus ir krakmolo. Krakmolas ir cukrus iš pasėlių virsta etanoliu, o riebalai - biodyzelinu. Labiausiai paplitę biokuro augalai yra kviečiai, rapsai ir kukurūzai.
Antrosios kartos biokuras yra pramoninis biokuras, gaunamas iš medienos ar augalų atliekų, maisto pramonės atliekų, pramoninių dujų atliekų ir kt. Tokio biokuro gamyba yra pigesnė nei pirmosios kartos pasėlių.
Dumbliai gali tapti kitos rūšies žaliava trečiosios kartos biodegalams. Tai perspektyvi šios pramonės plėtros kryptis. Jų gamybai nereikia ribotų žemės išteklių, o dumbliai pasižymi dideliu dauginimosi greičiu ir biomasės koncentracija. Taip pat svarbu, kad juos būtų galima auginti užterštame ir sūriame vandenyje.
Iki šiol didžioji dalis pasaulio transporto biokuro yra pirmosios kartos kuras, gaminamas iš augalinių žaliavų. Tačiau pastaraisiais metais investicijos į šią pramonę mažėja. Šis kuras ir jo gamyba turi daug trūkumų. Vienas iš jų kenkia maisto saugumui. Pasaulyje, kuriame bado problema nebuvo išspręsta, daugelis politikų ir aktyvistų mano, kad netinkama žemės ūkio produktus paversti degalais.
Ekspertai mano, kad tokio biokuro naudojimas yra labiau kenksmingas klimatui nei naudingas. Sumažindami išmetamųjų teršalų kiekį deginant iškastinį kurą, mes tuo pačiu metu keičiame žemės paskirtį. Didėjanti biokuro paklausa verčia žemės ūkio gamintojus mažinti maistinių augalų plotą. Tai prieštarauja daugelio šalių aprūpinimo maistu programoms.
Biokuro gamyba iš žemės ūkio žaliavų turi netiesioginę įtaką maisto gamybai, auginamų pasėlių įvairovei, maisto kainoms ir naudojamos žemės ūkio paskirties žemės plotui. Pasaulyje, kuriame, remiantis prognozėmis, iki 2025 m. Gali būti 1,2 milijardo alkanų žmonių, 2,8 tonos kviečių išleidžiant 952 litrams etanolio arba 5 tonoms kukurūzų 2000 litrų etanolio gamybai neatrodo pats racionaliausias ir etinis sprendimas.
Perspektyviau atrodo antros kartos biokuras, kuris nekenkia aplinkai, neatima žmonijos maisto ir padeda išspręsti atliekų problemą. Ekspertai mano, kad toks biokuras, pagamintas iš pramoninių dujų ir medienos atliekų, turi didelių perspektyvų, taip pat ir Rusijoje. Mūsų šalyje tik miško pramonės atliekos yra įvertinamos 35 milijonais kubinių metrų per metus, o pagal kirtimų apimtis nusileidžiame tik JAV.
Aviacijos biokuro perspektyva
Aviaciją ir visą oro transporto sektorių galima įvardyti kaip galimus biokuro augimo veiksnius. Aviacija sudaro apie 10 procentų viso planetoje sunaudojamo kuro, o tai yra gana daug. Tačiau biokuro perspektyvos aviacijoje nėra tokios aiškios. Biokuras, pakeičiantis alyvą, iš kurios gaminamas aviacinis žibalas, turi savo privalumų ir trūkumų.
Tačiau svarbu prisiminti, kad biodegalai turi įspūdingą vestibiulį aviacijoje. Visų pirma, organizacijų lygiu, įskaitant Tarptautinę oro transporto asociaciją ir Tarptautinę civilinės aviacijos organizaciją (ICAO). Šios organizacijos lobizuoja patį biokurą ir jo naudojimo kelionėse standartus.
Be to, pačios oro linijos taip pat įžvelgia tam tikrų biokuro naudojimo pranašumų. Pirma, jie palaiko gerus santykius su ICAO ir pilietinės visuomenės organizacijomis. Antra, jie daro transportą ekologiškesnį. Ekologijos tema šiuo metu yra labai populiari, galima sakyti, „HYIP“ir yra labai gera oro linijų viešųjų ryšių platforma. Trečia, biokuras turi ekonominės naudos, nes sumažina degalų kainų nepastovumo riziką.
Tuo pačiu metu ekonomika biokuro klausimu yra ir pliusas, ir minusas. Pirmiausia pagalvokite apie tai, ką oro linijos mėgsta. Biokuro rinka šiandien yra nereceptinė, toks kuras sukuria stabilią ir suprantamą kainą. Savo ruožtu klasikinis kuras, gautas naftos perdirbimo procese, yra mainų prekė, kurios kaina tiesiogiai priklauso nuo biržoje esančių kainų. Degalų kainų svyravimai vyksta nuolat, ir tai pastebi visi, net ir toli nuo šios srities esantys žmonės.
Dabar pakalbėkime apie ekonominius trūkumus. Biokuro gamyba nėra pigi. Jay D. Keesling, Kalifornijos universiteto Berkeley chemijos inžinerijos ir bioinžinerijos profesorius, kuris taip pat yra Jungtinio bioenergetikos instituto vykdomasis pareigūnas, „Global Energy“sakė, kad masinė aviacijos biokuro gamyba šiuo metu yra mažiau ekonomiška nei aviacinį kurą gaminantis žibalas iš naftos.
Jis pažymėjo:
„Šiuolaikiniams reaktyviniams varikliams skirtas kuras, pagamintas iš alyvos, yra labai pigus. Jei viso pasaulio šalys nustatytų taisykles, pagal kurias reikalaujama naudoti anglies dioksido neutralų kurą arba įvestų anglies mokesčius aviacijos žibalui, tai galėtų paskatinti bioreaktyvaus kuro gamintojus. Mes žinome, kad galima gaminti tokį kurą, tačiau pagrindinė problema šiandien yra ekonomika “.
Dmitrijus Losas, kuris yra Timiriazevo augalų fiziologijos instituto (IPR RAS) direktorius, sutinka su savo užsienio kolega. Biokuro kaina aviacijai vis dar yra labai didelė. Šiais laikais biokuro gamyba yra daugiau politinė valia nei ekonominis reiškinys. Eksperto teigimu, aviacinis žibalas jau yra gerai išgrynintas ir mažai išskiria į Žemės atmosferą, priešingai nei anglimis kūrenamos elektrinės, kurių vis dar pakanka visame pasaulyje.
Tiek Dmitrijus Los, tiek Jay D. Kisling mano, kad perspektyviausias bus antrosios ir trečiosios kartos biokuro naudojimas. Biokuro gamyba iš dumblių (natūralių mikroorganizmų) ir ateityje genetiškai modifikuotų mikroorganizmų atrodo efektyvesnė. Šis metodas turi didelę išteklių bazę ir išsprendžia žemės ūkio paskirties žemės ir drėkinimo išteklių trūkumo problemą.
Be to, tokia gamyba bus uždaro ciklo technologija, galinti neribotą laiką daugintis. Bent jau tol, kol virš mūsų planetos šviečia saulė ir vyksta fotosintezės procesas. Kislingas savo ruožtu pridūrė, kad išteklių trūkumo problema galiausiai galėtų būti išspręsta plačiai naudojant organines atliekas biokuro gamyboje.
Biokuro naudojimas aviacijoje
Šiandien biokuro naudojimas aviacijoje yra skatinamas politiniu lygmeniu. Pavyzdžiui, ES aviacija išskiria 3 procentus šiltnamio efektą sukeliančių dujų. Naudodama biokurą, Tarptautinė oro transporto asociacija tikisi iki 2050 m. Perpus sumažinti kenksmingų išmetamų teršalų kiekį į atmosferą (palyginti su 2005 m.).
Problema ta, kad visi šie išmetimai atsiranda jautriausiuose Žemės troposferos sluoksniuose. Keliaujant lėktuvu penkiais procentais per metus, laikui bėgant, iki 2050 m. Aviacijos aviacijos išmetamo CO2 dalis nepasikeis iki 3 proc. (Šiuo metu jos sudaro 2 proc.
Mūsų planetos atmosferai net toks padidėjimas jau yra daug. Atsižvelgdama į pasaulinės klimato kaitos problemą planetoje, žmonija turi sumažinti kenksmingų teršalų kiekį ir stengtis pagerinti orlaivių variklių ekologiškumą. Tai svarbu, jei norime apriboti savo įtaką visuotiniam atšilimui esant 1,5 laipsnio Celsijaus, palyginti su ikipramoniniu išsivystymo lygiu.
Iki šiol aviacinis žibalas biokuru keičiamas palaipsniui, maišant abiejų rūšių kurą 10-20 proc. Biokuro ir žibalo. Net ir esant tokiems kiekiams, tai akivaizdžiai sumažina kenksmingų teršalų išmetimą į atmosferą.
Pirmoji biokuro naudojimo aviacijoje patirtis siekia 2008 m. Tada skrydį atliko „Virgin Atlantic“oro linijų bendrovė, sumaišydama 20 procentų biokuro su įprastu aviacijos žibalu. Nuo tada šią technologiją išbandė įvairios oro linijos, įskaitant tokias dideles kaip KLM. Ryškiausias pasiekimas priklauso „Hainan Airlines“, kuri 2017 m. Skrido iš Kinijos į JAV, kurui naudodama mišinį, į kurį pridėta panaudoto augalinio aliejaus.
Oro pajėgos taip pat domisi technologijomis. Pavyzdžiui, Indijoje kariniai transporto lėktuvai „An-32“gavo sertifikatą skraidyti biokuru. Šio orlaivio varikliai paprastai dirba su mišiniu, kurio 10 procentų sudaro biokomponentai. Iki 2024 m. Indijos oro pajėgos tikisi 4 milijardais dolerių sumažinti įprastos aviacijos žibalo naudojimą, todėl gana plačiai pereinama prie biokuro.
Iki 2030 metų aviacijos ir kosmoso korporacija „Boeing“planuoja gaminti orlaivius, kurie galės reguliariai skraidyti 100% biokuru. Bent jau tokius planus šiandien tikrai išreiškia lėktuvų gamintojas. Tuo pačiu metu biokuras toli gražu nėra vienintelis būdas sumažinti kenksmingą išmetimą į atmosferą.
Daug žadanti kryptis gali būti orlaivių su hibridiniais arba visiškai elektriniais varikliais kūrimas. Tai yra reali galimybė padaryti aviaciją ne tik neutralios anglies dioksido, bet ir visiškai draugiškos aplinkai. Belieka laukti, kol pasirodys galingos baterijos, oksiduojamos atmosferos deguonies.
