Ключевой вызов для авиационной отрасли — это углеродный след, представляющий собой совокупность всех парниковых газов, попадающих в атмосферу вследствие деятельности человека. В авиации он формируется в процессе сжигания авиационным топливом, в результате чего выделяется углекислый газ. Это представляет угрозу, поскольку оказывает воздействие на состояние атмосферы, вызывая изменения климата и, как следствие, влияя на экосистемы Земли. Развитие технологий приводит к увеличению объемов выбросов парниковых газов, и в настоящее время ситуация складывается так, что живые организмы — в том числе человек — попросту не успевают адаптироваться к климатическим изменениям, что ведет к угрозе вымирания.
Поэтому важно предпринимать шаги для уменьшения выбросов углерода и разрабатывать более экологичные технологии. Специалисты из РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина предложили новое решение: производство топлива из лигноцеллюлозного сырья, то есть из растительных отходов, образующихся в пищевой и сельскохозяйственной отраслях.
Производство данного вида топлива состоит из трех ключевых этапов. На первом этапе лигноцеллюлозное сырье перерабатывается в жидкую бионефть. Затем, на втором этапе, посредством коксования из бионефти удаляется значительная часть кислорода, что приводит к образованию дизельной газойлевой фракции – смеси углеводородов, имеющей температуру кипения от 220 до 300 °С. И, наконец, полученная фракция подвергается гидрокрекингу – процессу переработки под воздействием водорода, который облегчает состав смеси и превращает ее в готовое к применению топливо.
Поскольку применение альтернативного сырья в чистом виде пока не представляется возможным, синтетические компоненты продолжают использоваться в качестве добавки. Поэтому о полном переходе на биотопливо говорить преждевременно. По словам заведующего кафедрой технологии переработки нефти Губкинского университета Владимира Капустина, для обеспечения безопасной эксплуатации биотопливо должно отвечать всем необходимым требованиям.
«Биотопливо не должно превосходить традиционные виды топлива — оно должно быть равноценной альтернативой. Основная цель состоит в том, чтобы добиться полной идентичности с нефтяными аналогами, обеспечив соответствие действующим нормам и максимально приближенный состав к используемым авиационным топливам. Только в этом случае их применение будет безопасным», — отметил Владимир Капустин.
Несмотря на это, ученые уже добились значительного прогресса. Ключевым достижением исследования стало создание дополнительной перспективной разработки топлива будущего.
«Представители авиационной промышленности уже договорились о плане действий: к 2030 году они гарантируют полную совместимость самолетов с авиатопливом, произведенным из возобновляемых источников. Первоочередной задачей является это направление работы. Следующий этап – создание стандарта и выработка единого представления о том, каким должен быть этот керосин, произведенный из возобновляемых источников», — рассказал Владимир Капустин.
Материал создан при содействии Министерства науки и высшего образования Российской Федерации
Фото на превью: onlyyouqj / фотобанк Freepik