Biopaliva nebo ropa? Jak budou letadla létat do budoucnosti

Obsah:

Biopaliva nebo ropa? Jak budou letadla létat do budoucnosti
Biopaliva nebo ropa? Jak budou letadla létat do budoucnosti

Video: Biopaliva nebo ropa? Jak budou letadla létat do budoucnosti

Video: Biopaliva nebo ropa? Jak budou letadla létat do budoucnosti
Video: Odstřelovači ( snipeři ) 2. světové války - dokument 2024, Březen
Anonim
obraz
obraz

Odborníci dnes nadále diskutují o vyhlídkách na biopaliva v leteckém průmyslu. Názory na tuto věc jsou různé, i když je zřejmé, že v otázce biopaliv je zatím více politiky než ekonomiky. Biopaliva jsou důležitá především pro životní prostředí a programy zaměřené na snížení množství škodlivých emisí CO2 do atmosféry. Navíc takové palivo může způsobit více škody než užitku.

Co víme o biopalivech?

Dnes se zdá, že biopaliva jsou něco nového a zvláštního, ale ve skutečnosti nás vždy obklopovaly. Nejjednodušším příkladem, se kterým se pravděpodobně setkal každý Rus, je palivové dříví - jeden z nejstarších typů tuhých biopaliv. Pokud uvedeme zobecněnou charakteristiku biopaliva, pak lze poznamenat, že se jedná o palivo, které se vyrábí ze surovin rostlinného nebo živočišného původu, z produktů životně důležité činnosti organismů nebo organického průmyslového odpadu.

Skutečná historie biopaliv byla aktivně rozvíjena v 70. letech minulého století, kdy Spojené státy schválily federální zákon, který kontroluje znečištění ovzduší na národní úrovni, byl nazýván zákon o čistém ovzduší. Zákon byl přijat za celkem srozumitelnými účely, aby se maximálně snížily škodlivé emise do atmosféry různých vozidel: od automobilů a vlaků po letadla. V současné době je na trhu několik desítek společností, které se zabývají vývojem a výrobou biopaliv, a většina z nich se stále nachází ve Spojených státech.

Dnes existují dva hlavní typy biopaliv. Mezi biopaliva první generace patří rostlinná paliva, která se získávají z běžných zemědělských plodin s vysokým obsahem tuků, cukrů a škrobu. Škrob a cukr z plodin se převádějí na ethanol a tuky na bionaftu. Nejběžnějšími plodinami pro biopaliva jsou pšenice, řepka a kukuřice.

obraz
obraz

Biopaliva druhé generace jsou průmyslová biopaliva, která se získávají ze dřevního nebo rostlinného odpadu, odpadu z potravinářského průmyslu, průmyslového odpadu z plynu atd. Výroba takového biopaliva je méně nákladná než u plodin první generace.

Řasy se mohou stát dalším druhem suroviny pro biopaliva třetí generace. To je slibný směr rozvoje tohoto odvětví. Jejich produkce nevyžaduje omezené půdní zdroje, zatímco řasy mají vysokou míru reprodukce a koncentraci biomasy. Je také důležité, aby mohly být pěstovány ve znečištěné a slané vodě.

Až dosud je většina světových dopravních biopaliv palivem první generace, které se vyrábí z rostlinných surovin. V posledních letech ale investice do tohoto odvětví klesají. Toto palivo a jeho výroba mají mnoho nevýhod. Jedním z nich je podkopávání potravinové bezpečnosti. Ve světě, kde nebyl vyřešen problém hladu, považuje mnoho politiků a aktivistů za nevhodné přeměnu zemědělských produktů na palivo.

Odborníci se domnívají, že používání takových biopaliv je pro klima více škodlivé než dobré. Snižováním emisí ze spalování fosilních paliv současně provádíme zásadní změny ve využívání půdy. Rostoucí poptávka po biopalivech nutí zemědělské producenty zmenšovat jejich plochu pro potravinářské plodiny. To je v rozporu s programy zabezpečení potravin v mnoha zemích.

Produkce biopaliv ze zemědělských surovin má nepřímý vliv na produkci potravin, rozmanitost pěstovaných plodin, ceny potravin a plochu využívané zemědělské půdy. Ve světě, kde podle prognóz může být do roku 2025 1,2 miliardy hladových lidí, utratit 2,8 tuny pšenice na výrobu 952 litrů etanolu nebo 5 tun kukuřice na produkci 2000 litrů etanolu se nezdá být nejracionálnější a etické rozhodnutí.

obraz
obraz

Slibněji vypadá biopalivo druhé generace, které neškodí životnímu prostředí, neubírá lidstvu jídlo a pomáhá řešit problém s odpadem. Odborníci se domnívají, že takové biopalivo vyrobené z průmyslového plynu a dřevního odpadu má velké vyhlídky, a to i v Rusku. V naší zemi se pouze odpad z lesního průmyslu odhaduje na 35 milionů metrů krychlových ročně a pokud jde o objemy těžby, jsme na druhém místě za Spojenými státy.

Perspektiva leteckých biopaliv

Letectví a celé odvětví letecké dopravy lze identifikovat jako možné hybné síly růstu biopaliv. Na celkové spotřebě paliva na planetě se letectví podílí zhruba 10 procenty, což je docela dost. Vyhlídky na biopaliva v letectví však nejsou tak jasné. Biopaliva, jako náhrada za olej, ze kterého se vyrábí letecký petrolej, má svá pro a proti.

Je však důležité si uvědomit, že biopaliva mají v letectví působivou lobby. Předně na úrovni organizací, mezi které patří Mezinárodní asociace letecké dopravy a Mezinárodní organizace pro civilní letectví (ICAO). Tyto organizace lobují za samotné biopalivo a standardy pro jeho použití v letecké dopravě.

Samotné letecké společnosti navíc vidí určité výhody v používání biopaliv. Za prvé udržují dobré vztahy s ICAO a organizacemi občanské společnosti. Za druhé, dělají dopravu ekologičtější. Téma ekologie je v současné době velmi populární, dalo by se říci „HYIP“, a je velmi dobrou PR platformou pro letecké společnosti. Za třetí, biopaliva mají ekonomické výhody při snižování rizik kolísání cen pohonných hmot.

Ekonomika v otázce biopaliv přitom hraje plus i mínus. Nejprve zvažte pozitiva, která letecké společnosti milují. Trh s biopalivy je dnes volně prodejný, takové palivo produkuje stabilní a srozumitelné náklady. Klasickým palivem získaným v procesu rafinace ropy je směnná komodita, jejíž cena přímo závisí na cenách na burze. Kolísání cen pohonných hmot neustále pokračuje a pozorují to všichni, dokonce i lidé daleko od této oblasti.

Nyní si promluvme o ekonomických nevýhodách. Výroba biopaliv není levná. Jay D. Keesling, profesor chemického inženýrství a bioinženýrství na Kalifornské univerzitě v Berkeley, který je zároveň generálním ředitelem Společného institutu pro bioenergii, řekl společnosti Global Energy, že hromadná výroba biopaliv pro letectví je v současné době méně nákladově efektivní než vyrábějící letecká paliva, petrolej z ropy.

obraz
obraz

Poznamenal:

"Palivo pro moderní proudové motory, které se vyrábí z ropy, je velmi levné." Pokud země po celém světě stanoví pravidla, která vyžadují používání uhlíkově neutrálních paliv nebo zavedou uhlíkové daně na letecký petrolej, mohlo by to motivovat výrobce bioreaktivních paliv. Víme, že je možné takové palivo vyrábět, ale hlavním problémem dneška je ekonomika. “

Dmitrij Los, který je ředitelem Timiryazevova institutu fyziologie rostlin (IPR RAS), souhlasí se svým zámořským kolegou. Náklady na biopaliva pro letectví jsou stále velmi vysoké. Výroba biopaliv je v dnešní době spíše politickou vůlí než ekonomickým fenoménem. Podle odborníka je letecký petrolej již dobře čištěný a do zemské atmosféry vyzařuje jen málo, na rozdíl od uhelných elektráren, kterých je po celém světě stále dost.

Dmitrij Los i Jay D. Kisling věří, že nejslibnější bude využití biopaliv druhé a třetí generace. Účinnější je výroba biopaliv z řas (přírodních mikroorganismů) a v budoucnosti z geneticky modifikovaných mikroorganismů. Tento přístup má velkou zdrojovou základnu a řeší problém nedostatku zemědělské půdy a zavlažovacích zdrojů.

Navíc taková produkce bude technologií s uzavřenou smyčkou, která se dokáže reprodukovat sama neomezeně dlouho. Minimálně tak dlouho, dokud nad naší planetou svítí slunce a probíhá proces fotosyntézy. Kisling zase dodal, že problém nedostatku zdrojů lze nakonec vyřešit rozšířeným využíváním organického odpadu při výrobě biopaliv.

Využití biopaliv v letectví

Dnes je využívání biopaliv v letectví prosazováno na politické úrovni. Například v EU tvoří letectví 3 procenta emisí skleníkových plynů. Díky používání biopaliv Mezinárodní asociace letecké dopravy očekává, že do roku 2050 sníží objem škodlivých emisí na polovinu (ve srovnání s rokem 2005).

Problém je v tom, že všechny tyto emise se vyskytují v nejcitlivějších vrstvách troposféry Země. Růst letecké dopravy o pět procent ročně by mohl časem vést k nezměněnému podílu globálních emisí CO2 z letectví na 3 procenta do roku 2050 (v současnosti celosvětově tvoří 2 procenta emisí) …

Pro atmosféru naší planety je už i takový nárůst hodně. S ohledem na problém globální změny klimatu na planetě musí lidstvo snížit objem škodlivých emisí a pracovat na zlepšení ekologičnosti leteckých motorů. To je důležité, pokud chceme omezit náš dopad na globální oteplování na 1,5 stupně Celsia ve srovnání s předindustriální úrovní vývoje.

obraz
obraz

Nahrazování leteckého petroleje biopalivy se zatím provádí postupně mícháním obou typů paliv v poměru 10–20 procent biopaliva k petroleji. I při takových objemech to dává hmatatelné snížení škodlivých emisí do atmosféry.

První zkušenosti s používáním biopaliv v letectví se datují do roku 2008. Poté let uskutečnila letecká společnost Virgin Atlantic, která smíchala 20 procent biopaliv s běžným leteckým petrolejem. Od té doby tuto technologii testovaly různé letecké společnosti, včetně takových velkých jako KLM. Nejpozoruhodnější úspěch patří společnosti Hainan Airlines, která v roce 2017 přiletěla z Číny do USA, přičemž jako palivo použila směs s přídavkem použitého rostlinného oleje.

O techniku se zajímá i letectvo. Například v Indii získaly vojenské transportní letouny An-32 certifikaci pro létání s biopalivem. Motory tohoto letadla běžně běží na směs, z nichž 10 procent tvoří biokomponenty. Do roku 2024 indické vojenské letectvo očekává snížení používání konvenčního leteckého petroleje o 4 miliardy dolarů, což bude poměrně široký přechod na biopaliva.

Do roku 2030 plánuje letecká společnost Boeing vyrábět letadla, která budou schopna provádět pravidelné lety na 100% biopalivo. Přinejmenším takové plány dnes výrobce letadel skutečně vyjadřuje. Biopaliva přitom nejsou zdaleka jediným způsobem, jak snížit škodlivé emise do atmosféry.

Slibným směrem může být vytvoření letadel s hybridními nebo čistě elektrickými motory. Je to skutečná šance, jak učinit letectví nejen uhlíkově neutrální, ale také zcela šetrné k životnímu prostředí. Nezbývá než čekat, až se objeví výkonné akumulátory oxidované atmosférickým kyslíkem.

Doporučuje: