С ухудшением ситуации с поставками авиационного топлива смогут ли другие виды топлива удовлетворить спрос?

Поддержите работу CleanTechnica, оформив подписку через Substack, Patreon или Stripe. Помогите нам создавать всё качественное оригинальное содержимое, которое мы публикуем каждую неделю, несмотря на трудности, связанные с ИИ для извлечения контента, антисоциальными соцсетями, инфляцией и другими препятствиями. Новое исследование оценивает потенциал пяти видов авиационного топлива для снижения потрясений в цепочке поставок Анна Сквайрс, NLR Ограниченные запасы авиационного топлива и растущий спрос на него усиливают интерес к смесям топлив, выходящим за рамки Jet A и A-1 — наиболее распространенных авиационных топлив в мире. Теперь исследователи из Национальной лаборатории Скалистых гор (NLR) опубликовали новые исследования, оценивающие потенциал пяти новых видов топлив. Основной отчет под названием «Обзор потенциальных источников энергии для авиации в будущем» был финансирован Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) и рассматривает производственный потенциал пяти видов топлива: SAF, жидкий водород, сжиженный природный газ, сжиженный этан и Jet X. Альтернативы Jet A и A-1 Различные факторы, начиная с высокой стоимости и заканчивая ограничениями в инфраструктуре, замедляют внедрение новых видов авиационного топлива. Однако у них есть и общий плюс: их можно производить с использованием отечественных сырьевых материалов и электроэнергии вместо импортируемой нефти, что помогает защитить авиационную промышленность и пассажиров от роста цен, вызванного нестабильностью в цепочках поставок. «Ожидается, что спрос на авиационное топливо вырастет с немногим более 100 миллиардов галлонов в 2025 году до 165 миллиардов галлонов к 2050 году», — сказала Кристи Мориарти, старший исследователь в области анализа транспортных средств и инфраструктуры в NLR, которая руководила этим исследованием. «Благодаря дальнейшим исследованиям новых видов энергоносителей мы сможем предоставить авиационной промышленности необходимую гибкость для удовлетворения растущего спроса — причем с использованием топлива отечественного производства, а не импортированного». Ниже приведены основные выводы по каждому новому виду авиационного топлива. SAF Из всех потенциальных видов топлива, рассмотренных в отчете, SAF уже является коммерчески доступным авиационным топливом, которое может заменить до 50% топлива Jet A, необходимого для традиционных самолетов. Однако в отличие от Jet A, большая часть SAF производится из жиров, кулинарных масел, смазок и алкоголя, причем в настоящее время разрабатываются методы его производства из биомассы, водорослей и даже муниципальных отходов. Хотя SAF доступен на рынке с 2016 года, он составляет всего 1% от общего объема используемого в мире авиационного топлива. Его распространение затруднено высокой ценой — она редко падает ниже 6 долларов за галлон — а также ограниченным количеством биорефинерий, способных его производить. Однако по мере того, как цены на Jet A и A-1 растут до 4 долларов за галлон и выше, разница в ценах между этими двумя видами топлива сокращается. Исследователи NLR прогнозируют, что к 2050 году мировой спрос на авиационное топливо может вырасти до 165 миллиардов галлонов в год. Существует достаточное количество сырья, также называемого исходными материалами, для биорефинирования, чтобы покрыть 80% этой потребности, то есть производить 132 миллиарда галлонов топлива на основе биомассы в год. Но чтобы SAF мог удовлетворить будущий спрос на авиационное топливо, ему необходима поддержка многих заинтересованных сторон и дальнейшие усилия по снижению затрат. Производство SAF по тем же ценам, что и Jet A или A-1 сегодня, окажется крайне сложным: для массового производства топлива потребуются снижение капитальных и операционных затрат на новые заводы и модернизацию нефтеперерабатывающих предприятий, а также достаточное количество сырья. «Рынок топлива для транспорта — это глобальный рынок с большим количеством участников, включая правительства», — сказал Мориарти. «Решения, принимаемые на этих уровнях, могут повлиять на решения производителей топлива: стоит ли строить новые заводы по производству SAF или нет, стоит ли инвестировать в новые способы производства или нет. И нам потребуется ускоренное внедрение мер на обоих направлениях, если мы хотим, чтобы SAF смог удовлетворить будущий спрос». Кейс-стади: потенциал Новой Англии для производства SAF Администрация портов штата Массачусетс недавно предоставила финансирование организации NLR для исследования возможности производства, смешивания и распределения SAF в Новой Англии с целью обеспечения 10 аэропортов этого региона. Исследователи изучили местные исходные материалы, оценили количество SAF, которое можно произвести, и цену, по которой его можно будет продать, а также определили места, где SAF можно смешивать с Jet A для коммерческого использования. Они выяснили, что в Новой Англии имеется достаточно сырья для производства SAF, что позволяет производить до 850 миллионов галлонов топлива эквивалента бензина в год. Посмотреть краткое содержание > Прочитать полный отчет > жидкий водород, сжиженный природный газ и сжиженный этан Жидкий водород, сжиженный природный газ (СПГ) и сжиженный этан относятся к группе «криогенных топлив»: топлива, хранящиеся в изолированных резервуарах, часто при низких температурах, для поддержания их жидкого состояния. Криогенные топлива не являются мгновенным решением для авиационной отрасли. Аэропорты должны будут установить новую инфраструктуру для заправки, а производители — выводить на рынок новые самолеты, работающие на водороде, СПГ и этане. Также потребуется разработать международные стандарты для безопасной обработки и распределения криогенных топлив. Однако эти топлива также обеспечивают множество преимуществ: Жидкий водород не загрязняет окружающую среду и позволяет хранить огромное количество энергии по сравнению со своей массой. Несколько компаний уже начали разработку самолетов и двигательных систем на водороде для рейсов короткой и средней дальности, а Федеральное управление гражданской авиации (FAA) сотрудничает с NLR с целью подготовки к ожидаемому росту спроса на водородное топливо в аэропортах. СПГ можно производить из обильных местных запасов природного газа и биометана по более низкой стоимости, чем у керосина Jet A. Хотя сжиженный этан редко используется в качестве топлива для движителей, он обладает более высокой энергетической плотностью по сравнению с сжиженным природным газом, и его производство постоянно растёт. «Криогенные топлива открывают долгосрочные возможности для авиационной промышленности», — сказал Мориарти. «Их стоит исследовать, поскольку они могут способствовать диверсификации нашего источника топлива с использованием отечественных энергоресурсов, что имеет важные последствия для нашей энергетической безопасности, а также для цен, которые должны платить авиакомпании и потребители». Jet X Jet X находится на ранней стадии исследований, в настоящее время изучаются различные химические составы жидких углеводородов. Исследователи работают над поиском новых видов топлива, способных повысить экономичность, устранить токсичные ароматические вещества, улучшить качество воздуха в окрестностях аэропортов и сократить образование следов от самолетов. Для подтверждения совместимости с аэропортовым и самолетным оборудованием потребуется обширное долгосрочное исследование материалов, самолетов и инфраструктуры Jet X. Исследования NLR сосредоточены на топливе По мере роста цен на авиационное топливо Jet A и колебаний его поставок увеличение производства новых видов авиационного топлива может способствовать стабилизации внутреннего рынка. Исследователи NLR активно работают над одобрением этих новых видов топлива для использования при взлете. Специалисты лаборатории по топливам и процессам сгорания используют «виртуальный реактивный двигатель» NLR для создания чрезвычайно детальных симуляций работы новых химических составов топлива, что помогает ускорить производство и сертификацию новых синтетических топлив. Активизируются исследования в области передовой воздушной мобильности, предполагающей использование летательных аппаратов, требующих меньшего количества реактивного топлива или вовсе не нуждающихся в нем. Исследовательские команды способствуют подготовке авиационной отрасли к распространению таких технологий, помогают в проектировании вертипортов для современных летательных аппаратов, таких как электрические летательные аппараты с вертикальным взлётом и посадкой (eVTOL), разрабатывают силовые установки для электрических пассажирских самолётов, а также создают сверхэффективную электронику для управления энергопотреблением, что позволяет летательным аппаратам пролетать большие расстояния с меньшим количеством топлива. Благодаря дальнейшим исследованиям учёные могут способствовать снижению затрат и расширению производства, чтобы выводить новые виды топлива на рынок, тем самым создавая условия для развития авиации в будущем. Сотрудничайте с NLR, чтобы исследовать будущее энергетики в авиационной отрасли. Ознакомьтесь с соответствующими исследованиями NLR в области транспорта и мобильности, а также подпишитесь на новостную рассылку NLR по этой теме, чтобы быть в курсе последних событий. Подпишитесь на еженедельный подкаст CleanTechnica в формате Substack, где Зак и Скотт предоставляют углубленные анализы и краткие обзоры, подпишитесь на нашу ежедневную рассылку и следите за нами в Google News!