Чи зможуть інші види пального задовольнити попит, коли постачання авіаційного пального скорочуються?

Підтримайте роботу CleanTechnica через підписку на Substack, Patreon або Stripe. Допоможіть нам створювати якісний оригінальний контент, який ми публікуємо щотижня, незважаючи на виклики у вигляді штучного інтелекту для збору контенту, антисоціальних мереж, інфляції та інших перешкод. Нове дослідження оцінює потенціал 5 видів авіаційного палива для зменшення потрясінь у ланцюгу постачання Анна Сквайрс, NLR Обмежені запаси авіаційного пальва та зростаючий попит на нього посилюють інтерес до сумішей пальва, які виходять за межі Jet A та A-1 — найпоширеніших авіаційних пальив у світі. Тепер дослідники з Національної лабораторії Роккі (NLR) оприлюднили нове дослідження, у якому оцінюється потенціал п’яти нових видів пальва. Ключовий звіт під назвою «Огляд потенційних енергоносіїв у майбутньому авіаційному секторі» був профінансований Національним управлінням з аеронавтики та дослідження космічного простору (NASA) та досліджує потенціал виробництва п’яти видів палива: SAF, рідкий водень, сжижений природний газ, сжижений етан та Jet X. Альтернативи Jet A та A-1 Різноманітні перешкоди, від високих цін до обмежень інфраструктури, уповільнили впровадження нових видів авіаційного палива. Проте вони мають одну спільну перевагу: їх можна виробляти з вітчизняних сировин та електроенергії замість імпортної нафти, що допомагає захистити авіаційну промисловість та пасажирів від зростання витрат, спричиненого нестабільністю ланцюга постачання. „Очікується, що попит на авіаційне паливо зросте з трохи більше 100 мільярдів галонів у 2025 році до 165 мільярдів галонів до 2050 року“, — сказала Крісті Моріарті, старший дослідник у галузі аналізу транспортних засобів та інфраструктури в NLR, яка керувала дослідженням. „Завдяки подальшим дослідженням нових енергетичних ресурсів ми зможемо надати авіаційній промисловості необхідну гнучкість для задоволення цього зростаючого попиту — причому за допомогою вітчизняно виробленого палива, а не імпортованого“. Нижче наведені основні висновки щодо кожного з нових видів авіаційного палива. SAF Серед усіх потенційних видів палива, проаналізованих у звіті, SAF вже є комерційно доступним авіаційним паливом, яке може замінити до 50% палива Jet A, необхідного для традиційних літаків. Однак на відміну від Jet A, більша частина SAF виробляється з жирів, кулінарних олій, мастил та алкоголю, причому зараз розробляються технології його виробництва з біомаси, водоростей та навіть муніципальних відходів. Хоча SAF є у комерційному доступі з 2016 року, він становить лише 1% від загального обсягу дизельного палива, яке використовується у світі. Його поширенню заважає висока ціна – вона рідко опускалась нижче 6 доларів за галон – а також обмежена кількість біорефайнерій, які можуть його виробляти. Проте оскільки ціни на Jet A та A-1 зростають до 4 доларів за галон та вище, різниця у цінах між цими двома видами палива зменшується. Дослідники NLR прогнозують, що до 2050 року світовий попит на авіаційне паливо може зрости до 165 мільярдів галонів на рік. Існує достатня кількість сировини, яку також називають вихідними матеріалами, для біорефінування з метою задоволення 80% цієї потреби, тобто 132 мільярди галонів палива SAF на рік. Але щоб SAF міг задовольнити майбутні потреби у авіаційному паливі, йому потрібна підтримка багатьох зацікавлених сторін та подальші зусилля щодо скорочення витрат. Виробництво SAF за тією ж ціною, що й Jet A чи A-1 сьогодні, виявиться дуже складним: для масового виробництва палива знадобляться нижчі капітальні та операційні витрати для нових заводів та переобладнання нафтопереробних підприємств, а також достатня кількість сировини. “Ринок палива для транспорту є глобальним, у якому бере участь багато суб’єктів, включаючи уряди“, — сказав Моріарті. „Рішення, прийняті на цих рівнях, можуть вплинути на рішення виробників палива — чи будувати нові заводи з виробництва SAF чи ні, чи інвестувати у нові способи виробництва чи ні. І нам потрібно побачити прискорене впровадження західів у обох напрямках, якщо SAF має задовольнити майбутні потреби“. Кейс-стаді: потенціал Нової Англії для виробництва SAF Адміністрація портів штату Массачусетс нещодавно фінансувала проєкт NLR з метою дослідження можливості виробництва, змішування та постачання SAF у Новій Англії для підтримки 10 аеропортів цього регіону. Дослідники дослідили місцеві сировинні ресурси, оцінили кількість SAF, яку можна було б виробити, та ціну, за якою її можна було б продати, а також визначили місця, де SAF можна було б змішувати з Jet A для комерційного використання. Вони виявили, що у Новій Англії є достатньо сировини для виробництва SAF, з можливістю отримання до 850 мільйонів галонів продукту, еквівалентного бензину, на рік. Побачити короткий огляд > Прочитати повний звіт > Рідкий водень, рідкий природний газ та рідкий етан Рідкий водень, сжижений природний газ (LNG) та сжижений етан належать до групи «кріогенних палив»: палива, які зберігаються у ізольованих резервуарах, часто при низьких температурах, щоб зберігати свій рідкий стан. Кріогенні палива не є готовим рішенням для літаків. Аеропорти муситимуть встановлювати нову інфраструктуру для заправки, а виробники — виводити на ринок нові літаки, які працюють на водні, СПГ та етан. Також необхідно розробити міжнародні стандарти для безпечної обробки та розливу кріогенних палив. Проте ці палива також мають низку переваг: Рідкий водень не є забруднювачем навколишнього середовища та зберігає велику кількість енергії порівняно зі своєю вагою. Кілька компаній вже почали розробку літаків та систем приводу, що працюють на водні, для коротких та регіональних рейсів, а Федеральне управління цивільної авіації (FAA) співпрацює з NLR, щоб підготуватися до очікуваного зростання попиту на водневе паливо в аеропортах. LNG можна виробляти з достатньої кількості вітчизняного природного газу та біометану за нижчою собівартістю, ніж у Jet A. Хоча рідкий етан рідко використовується для приводу, він має вищу щільність енергії, ніж рідкий природний газ, і його виробництво постійно зростає. «Кріогенні палива є довгостроковими можливостями для авіаційної промисловості», — сказав Моріарті. «Їх варто дослідити, адже вони можуть допомогти диверсифікувати наші постачання палива за допомогою внутрішніх енергетичних джерел, що має важливі наслідки для нашої енергетичної безпеки, а також для цін, які повинні платити авіакомпанії та споживачі». Jet X Jet X знаходиться на початковій стадії досліджень, і наразі вивчаються різні хімічні формули рідких вуглеводнів. Дослідники працюють над пошуком нових хімічних складів палива, які дозволять покращити економічність спалювання, усунути токсичні ароматичні речовини, покращити якість повітря навколо аеропортів та зменшити утворення слідів від літаків. Для доведення сумісності з аеропортовим та літаковим обладнанням знадобляться масштабні довгострокові дослідження матеріалів, літаків та інфраструктури Jet X. Дослідження NLR зосереджуються на паливі Оскільки ціни на авіаційне паливо Jet A зростають, а його постачання коливається, збільшення виробництва нових видів авіаційного палива може допомогти стабілізувати внутрішній ринок. Дослідники NLR активно працюють над схваленням цих нових видів палива для використання під час зльоту. Дослідники палива та процесів згоряння в лабораторії використовують „віртуальний двигун реактивного літака“ NLR для створення наддетальних симуляцій роботи нових хімічних складів авіаційного палива, що допомагає прискорити його виробництво та сертифікацію. Більш широкі дослідження у сфері передової повітряної мобільності — яка використовує літаки, що потребують менше авіаційного палива або взагалі не потребують його — також активно проводяться в лабораторіях. Дослідницькі команди допомагають підготувати авіаційний сектор до появи передової повітряної мобільності, розробляють проекти вертіпортів для сучасних літаків, таких як електричні літаки з вертикальним зльотом та посадкою (eVTOL), створюють силові системи для електричних пасажирських літаків та проектують надефективну електроніку для забезпечення можливості подорожувати на більші відстані з меншою кількістю палива. Завдяки подальшим дослідженням вчені можуть допомогти знизити витрати та розширити масштаби виробництва, щоб вивести нові види палива на ринок — створюючи темпи для майбутнього авіації. Співпрацюйте з NLR, щоб дослідити майбутнє енергетики в авіації. Ознайомтесь із пов’язаними дослідженнями NLR у сфері транспорту та мобільності та підпишіться на їхню розсилку про новини, щоб бути в курсі останніх подій. Підпишіться на щотижневий Substack проекту CleanTechnica, де Зак та Скотт надають ґлибокі аналізи та стислі узагальнення, підпишіться на нашу щоденну розсилку та стежте за нами у Google News!