Experții continuă astăzi să dezbată perspectivele pentru biocombustibili în industria aviației. Opiniile cu privire la această chestiune sunt diferite, deși este evident că până în prezent există mai multă politică decât economie în ceea ce privește problema biocombustibililor. Biocombustibilii sunt importanți în primul rând pentru mediu și programele care vizează reducerea cantității de emisii nocive de CO2 în atmosferă. Mai mult, un astfel de combustibil poate avea mai mult rău decât bine.
Ce știm despre biocombustibili?
Astăzi biocombustibilii par a fi ceva nou și special, dar de fapt ne-au înconjurat întotdeauna. Cel mai simplu exemplu pe care probabil l-a întâlnit fiecare rus este lemnul de foc - unul dintre cele mai vechi tipuri de biocombustibili solizi. Dacă oferim o caracteristică generalizată a biocombustibilului, atunci se poate observa că acesta este un combustibil care este produs din materii prime de origine vegetală sau animală, din produsele activității vitale a organismelor sau a deșeurilor industriale organice.
Istoria reală a biocombustibililor a fost dezvoltată activ în anii 1970, când Statele Unite au adoptat o lege federală care controlează poluarea aerului la nivel național, a fost numită Legea aerului curat. Legea a fost adoptată în scopuri destul de ușor de înțeles pentru a reduce la maximum emisiile dăunătoare în atmosferă a diferitelor vehicule: de la vagoane și trenuri până la avioane. În prezent, există câteva zeci de companii pe piață care se angajează în dezvoltarea și producția de biocombustibili, iar majoritatea dintre acestea se află încă în Statele Unite.
Astăzi, există două tipuri principale de biocombustibili. Biocombustibilii de primă generație includ combustibili vegetali, care sunt extrasați din culturile agricole comune, cu un conținut ridicat de grăsimi, zaharuri și amidon. Amidonul și zahărul din culturi sunt transformate în etanol și grăsimi în biodiesel. Cele mai comune culturi pentru biocombustibili sunt grâul, rapița și porumbul.
Biocombustibilii de a doua generație sunt biocombustibili industriali, care se obțin din deșeuri de lemn sau plante, deșeuri din industria alimentară, deșeuri de gaze industriale etc. Producția unui astfel de biocombustibil este mai puțin costisitoare decât cea a culturilor de primă generație.
Algele pot deveni un alt tip de materie primă pentru biocombustibili din a treia generație. Aceasta este o direcție promițătoare pentru dezvoltarea acestei industrii. Producția lor nu necesită resurse funciare rare, în timp ce algele au o rată mare de reproducere și o concentrație de biomasă. De asemenea, este important ca acestea să poată fi cultivate în apă poluată și sărată.
Până în prezent, majoritatea biocombustibililor de transport din lume sunt combustibili de prima generație, care sunt produși din materii prime vegetale. Dar, în ultimii ani, investițiile în această industrie au scăzut. Acest combustibil și producția sa au multe dezavantaje. Una dintre ele subminează securitatea alimentară. Într-o lume în care problema foametei nu a fost rezolvată, mulți politicieni și activiști consideră inadecvată transformarea produselor agricole în combustibil.
Experții consideră că utilizarea acestor biocombustibili este mai dăunătoare climatului decât bună. Prin reducerea emisiilor generate de arderea combustibililor fosili, facem simultan schimbări majore de utilizare a terenului. Cererea tot mai mare de biocombustibili obligă producătorii agricoli să-și reducă suprafața pentru culturi alimentare. Acest lucru este în contradicție cu programele de securitate alimentară din multe țări.
Producția de biocombustibili din materii prime agricole are un efect indirect asupra producției de alimente, varietății culturilor cultivate, prețurilor alimentelor și suprafeței de teren agricole utilizate. Într-o lume în care, potrivit previziunilor, ar putea exista 1,2 miliarde de oameni înfometați până în 2025, cheltuind 2,8 tone de grâu pentru a produce 952 litri de etanol sau 5 tone de porumb pentru a produce 2000 de litri de etanol nu pare a fi cel mai rațional și decizie etică.
A doua generație de biocombustibili pare mai promițătoare, care nu dăunează mediului, nu privește umanitatea de alimente și ajută la rezolvarea problemei deșeurilor. Experții consideră că un astfel de biocombustibil, produs din gaze industriale și deșeuri din lemn, are perspective mari, inclusiv în Rusia. În țara noastră, numai deșeurile din industria forestieră sunt estimate la 35 de milioane de metri cubi anual, iar în ceea ce privește volumele de exploatare forestieră, suntem doar pe locul doi în Statele Unite.
Perspectiva biocombustibililor din aviație
Aviația și întregul sector al transportului aerian pot fi identificate ca posibili factori de creștere a biocombustibililor. Aviația reprezintă aproximativ 10% din combustibilul total consumat pe planetă, ceea ce este destul de mult. Cu toate acestea, perspectivele pentru biocombustibili în aviație nu sunt atât de clare. Biocombustibilii, ca înlocuitor pentru uleiul din care este produs kerosenul pentru aviație, are avantajele și dezavantajele sale.
Cu toate acestea, este important să ne amintim că biocombustibilii au un lobby impresionant în aviație. În primul rând, la nivelul organizațiilor, care includ Asociația Internațională a Transportului Aerian și Organizația Aviației Civile Internaționale (OACI). Aceste organizații fac lobby pentru biocombustibil în sine și standardele pentru utilizarea acestuia în călătoriile cu avionul.
Mai mult, companiile aeriene în sine văd și unele avantaje în utilizarea biocombustibililor. În primul rând, ei mențin relații bune cu OACI și organizațiile societății civile. În al doilea rând, ele fac transportul mai ecologic. Subiectul ecologiei este în prezent foarte popular, s-ar putea spune „HYIP” și este o platformă de PR foarte bună pentru companiile aeriene. În al treilea rând, biocombustibilii au beneficii economice în reducerea riscurilor de volatilitate a prețului combustibililor.
În același timp, economia în problema biocombustibililor joacă atât un plus, cât și un minus. În primul rând, ia în considerare pozitivul pe care îl adoră companiile aeriene. Piața biocombustibililor de astăzi este fără prescripție medicală, astfel de combustibil produce un cost stabil și ușor de înțeles. La rândul său, combustibilul clasic obținut în procesul de rafinare a petrolului este o marfă de schimb, al cărei cost depinde în mod direct de prețurile la schimb. Fluctuațiile prețurilor la carburanți continuă în mod constant și acest lucru este observat de toată lumea, chiar și de oamenii aflați departe de această zonă.
Acum să vorbim despre dezavantajele economice. Producția de biocombustibili nu este ieftină. Jay D. Keesling, profesor de inginerie chimică și bioinginerie la Universitatea din California, Berkeley, care este și director executiv al Institutului mixt pentru bioenergie, a declarat pentru Global Energy că producția în masă de biocombustibili pentru aviație este în prezent mai puțin rentabilă decât producând combustibili pentru aviație.kerosen din petrol.
El a remarcat:
„Combustibilul pentru motoarele cu reacție moderne, care este fabricat din ulei, este foarte ieftin. Dacă țările din întreaga lume stabilesc reguli care impun utilizarea combustibililor neutri în carbon sau introduc taxe pe carbon pe kerosenul din aviație, acest lucru ar putea motiva producătorii de combustibili bioreactivi. Știm că este posibil să se producă un astfel de combustibil, dar principala problemă astăzi este economia.
Dmitry Los, care este directorul Institutului de fiziologie a plantelor Timiryazev (IPR RAS), este de acord cu colegul său de peste mări. Costul biocombustibililor pentru aviație este încă foarte mare. În prezent, producția de biocombustibili este mai mult o voință politică decât un fenomen economic. Potrivit expertului, kerosenul din aviație este deja bine purificat și emite puțin în atmosfera Pământului, spre deosebire de centralele electrice pe cărbune, care sunt încă suficiente în întreaga lume.
Atât Dmitry Los, cât și Jay D. Kisling cred că cel mai promițător va fi utilizarea biocombustibililor din a doua și a treia generație. Producția de biocombustibil din alge (microorganisme naturale) și, în viitor, microorganisme modificate genetic pare a fi mai eficientă. Această abordare are o bază mare de resurse și rezolvă problema lipsei de terenuri agricole și resurse de irigații.
În plus, o astfel de producție va fi o tehnologie cu buclă închisă, care se poate reproduce la nesfârșit. Cel puțin atât timp cât soarele strălucește peste planeta noastră și are loc procesul de fotosinteză. La rândul său, Kisling a adăugat că problema lipsei de resurse ar putea fi rezolvată în cele din urmă prin utilizarea pe scară largă a deșeurilor organice în producția de biocombustibili.
Utilizarea biocombustibililor în aviație
Astăzi, utilizarea biocombustibililor în aviație este împinsă la nivel politic. De exemplu, în UE, aviația reprezintă 3% din emisiile de gaze cu efect de seră. Prin utilizarea biocombustibililor, Asociația Internațională pentru Transportul Aerian se așteaptă să reducă la jumătate volumul emisiilor nocive în atmosferă până în 2050 (comparativ cu 2005).
Problema este că toate aceste emisii apar în cele mai sensibile straturi ale troposferei Pământului. O creștere a călătoriilor aeriene de cinci la sută pe an ar putea duce în timp la o pondere neschimbată a emisiilor globale de CO2 din aviație la 3 la sută până în 2050 (acestea reprezintă în prezent 2 la sută din emisiile la nivel global) …
Pentru atmosfera planetei noastre, chiar și o astfel de creștere este deja mult. Luând în considerare problema schimbărilor climatice globale de pe planetă, omenirea trebuie să reducă volumul de emisii dăunătoare și să acționeze pentru a îmbunătăți respectarea mediului a motoarelor aeronavelor. Acest lucru este important dacă vrem să ne limităm impactul asupra încălzirii globale la 1,5 grade Celsius în comparație cu nivelul de dezvoltare preindustrial.
Până în prezent, înlocuirea kerosenului pentru aviație cu biocombustibili se realizează treptat prin amestecarea celor două tipuri de combustibil în proporțiile de 10-20 la sută din biocombustibil cu kerosen. Chiar și cu astfel de volume, acest lucru oferă o reducere tangibilă a emisiilor nocive în atmosferă.
Prima experiență de utilizare a biocombustibililor în aviație datează din 2008. Apoi, compania aeriană Virgin Atlantic a efectuat zborul, amestecând 20% din biocombustibili cu kerosen de aviație obișnuit. De atunci, această tehnologie a fost testată de diverse companii aeriene, inclusiv de mari dimensiuni precum KLM. Cea mai notabilă realizare aparține Hainan Airlines, care a zburat din China către Statele Unite în 2017, folosind un amestec cu adaos de ulei vegetal folosit drept combustibil.
Forțele aeriene sunt, de asemenea, interesate de tehnologie. De exemplu, în India, avioanele de transport militar An-32 au primit certificarea pentru a zbura biocombustibil. Motoarele acestei aeronave funcționează în mod normal pe un amestec, dintre care 10% sunt biocomponente. Până în 2024, forțele aeriene indiene se așteaptă să reducă utilizarea kerosenului de aviație convențional cu 4 miliarde de dolari, făcând o trecere destul de largă la biocombustibili.
Până în 2030, corporația aerospațială Boeing intenționează să producă aeronave care vor putea efectua zboruri regulate cu 100% biocombustibil. Cel puțin, astfel de planuri sunt chiar exprimate de producătorul de aeronave astăzi. În același timp, biocombustibilii sunt departe de a fi singura modalitate de a reduce emisiile dăunătoare în atmosferă.
O direcție promițătoare poate fi crearea de aeronave cu motoare hibride sau complet electrice. Aceasta este o șansă reală de a face aviația nu doar neutră din punct de vedere al emisiilor de carbon, ci complet ecologică. Rămâne doar să aștepți apariția unor baterii puternice de stocare, oxidate de oxigenul atmosferic.
