Avialinijos ir oro uostai vis dažniau ieško alternatyvų tradicinei reaktyvinei naftai, nes sektoriui tenka spaudimas mažinti emisijas ir mažiau priklausyti nuo naftos kainų svyravimų. Viena realiausių krypčių laikomas tvarus aviacijos kuras, tačiau jo gamyba vis dar brangi, o pasiūla – ribota.
Rusijos mokslininkų grupė pristatė sprendimą, paremtą tuo, ko netrūksta pramonėje: pjuvenomis ir žemės ūkio atliekomis. Jie pagamino sintetinį aviacijos kurą iš pušinių pjuvenų ir saulėgrąžų lukštų, o vėliau išbandė jį mažoje dujų turbininėje įrangoje, imituojant skirtingus darbo režimus.
Kaip atliekos virsta kuru
Tyrime pasirinktos žaliavos priskiriamos antros kartos biomasei, nes jos nėra tinkamos maistui ir nekonkuruoja su žemės ūkiu dėl dirbamos žemės. Medienos apdirbimo pramonė ir saulėgrąžų perdirbimas kasmet sukuria didelius kiekius tokių atliekų, todėl teoriškai tai galėtų mažinti ir atliekų tvarkymo naštą.
Pati gamybos grandinė yra sudėtinga. Biomasa pirmiausia paverčiama sintezės dujomis dujinimo procese, o tuomet taikant Fišerio–Tropšo sintezę išgaunami angliavandeniliai, iš kurių atskiriama ir papildomai išgryninama aviacijai tinkama frakcija.
Mokslininkai pabrėžė katalizatorių svarbą, nes būtent jie leidžia „sustyguoti“ galutinio kuro sudėtį. Pagal pateiktus rezultatus, apie 90 proc. gauto kuro sudarė šakotieji izoalkanai, kurie padeda užtikrinti žemesnę stingimo temperatūrą – tai vienas svarbiausių reikalavimų aviacijoje, kur kuras turi patikimai veikti esant šalčiui dideliame aukštyje.
Bandymų rezultatai: mažiau emisijų, bet ir mažesnė trauka
Bandymuose kuras buvo deginamas mažoje dujų turbininėje sistemoje nuo tuščiosios eigos iki režimo, artimo kruiziniam, o sąnaudos siekė apie 600 mililitrų per minutę. Rezultatai lyginti su tradiciniu reaktyviniu kuru TS-1.
Tyrėjų teigimu, lyginant su įprastu kuru, azoto oksidų emisijos sumažėjo apie 70 proc., sieros dioksido – apie 90 proc., o anglies monoksido – apie 50 proc. Taip pat fiksuotas maždaug 10 decibelų triukšmo mažėjimas ir stabilesnis variklio darbas.
Vis dėlto už šiuos privalumus teko sumokėti našumu. Trauka pasirodė apie 10 proc. mažesnė, todėl pilna tradicinės reaktyvinės naftos pakeitimo perspektyva, bent kol kas, atrodo ribota.
„Tai veikiau kelias į biokomponento priemaišą, o ne į šimtaprocentinį pakeitimą“, – pabrėžė tyrėjai, apibendrindami bandymų kryptį.
Kodėl pasauliui vis dar trūksta tvaraus aviacijos kuro
Net ir sparčiai augant susidomėjimui, tvaraus aviacijos kuro rinka susiduria su klasikine dilema: technologijos veikia, bet mastas per mažas, kad kainos kristų greitai. Dėl to daugelis sprendimų šiandien orientuojasi į mišinius, kur tvarus komponentas sudaro iki maždaug 30 proc., siekiant suderinti techninius reikalavimus ir galutinę kainą.
Ši tema ypač aktuali Europos Sąjungoje, kur aviacijos dekarbonizacija tampa vis griežtesnės politikos dalimi, o oro transportas jautrus tiekimo sutrikimams. Nors aviacijos kuras sudaro tik nedidelę pasaulinės naftos paklausos dalį, sektoriui itin svarbus stabilus prieinamumas ir kokybės standartai.
Tyrimas publikuotas mokslo žurnale Fuel, o jo autoriai akcentuoja, kad kelias į platesnį pritaikymą priklausys ne tik nuo laboratorinių rezultatų. Esminiai klausimai išlieka tie patys: ar pavyks užtikrinti pramoninį mastą, stabilią žaliavų logistiką, sertifikavimą ir kainą, kurią rinka gali priimti.