Produkcja zrównoważonego paliwa lotniczego (SAF): Co nas czeka

W procesie odchodzenia od paliw kopalnych na rzecz czystej, odnawialnej energii, jednym z najtrudniejszych problemów do rozwiązania są podróże lotnicze. Pierwszy samochód elektryczny został wynaleziony w tym samym stuleciu, co pojazdy napędzane gazem, które znamy dzisiaj: w XIX wieku. A jednak, w 120-letniej historii lotnictwa lot elektryczny dopiero teraz staje się możliwy.

To dlatego, że paliwa kopalne są niezwykle gęste energetycznie. Paliwo lotnicze przechowuje 43 razy więcej energii w stosunku do swojej masy niż dzisiejsze najlepsze akumulatory. Jednak emisja dwutlenku węgla przez samoloty komercyjne ma się potroić do 2050 r., zgodnie z danymi International Council on Clean Transportation. Dlatego też przemysł lotniczy będzie potrzebował technologii, aby zmniejszyć swój wpływ na środowisko i stać się bardziej zrównoważonym.

Jednym z rozwiązań, które budzi zainteresowanie linii lotniczych, producentów samolotów i rządowych organów regulacyjnych, jest zrównoważone paliwo lotnicze (ang. Sustainable Aviation Fuel, SAF). Będąc niskoemisyjną alternatywą dla konwencjonalnego paliwa lotniczego na bazie ropy naftowej, zrównoważone paliwo lotnicze jest wytwarzane z surowców odnawialnych, takich jak nasiona gorczycy, trzcina cukrowa i zużyty olej spożywczy.

Jak powstają odnawialne paliwa do silników odrzutowych?

Tradycyjne paliwo do silników odrzutowych wytwarzane jest z bogatej w węgiel ropy naftowej wydobywanej spod ziemi. Podczas spalania w silnikach lotniczych węgiel ten jest uwalniany do atmosfery. Zrównoważone paliwo lotnicze jest jednak wytwarzane z produktów ubocznych pochodzenia zwierzęcego lub odpadów rolniczych, olejów roślinnych i innej biomasy. Na przykład, gdy SAF jest wytwarzany z nasion gorczycy, nowe rośliny gorczycy pochłaniają i magazynują cząsteczki węgla uwalniane podczas jego spalania, dzięki czemu jest on odnawialny.

W całym cyklu życia produkcji i użytkowania paliwa, paliwa odnawialne, takie jak Honeywell Sustainable Aviation Fuel mogą obniżyć emisję dwutlenku węgla nawet o 80%. 

„Zrównoważone paliwo lotnicze jest obecnie jedną z niewielu ścieżek do dekarbonizacji lotów, ponieważ jest to technologia typu drop-in” – mówi Leigh Abrams, kierownik ds. oferty paliw odnawialnych w Honeywell UOP. „Można go używać w istniejącej flocie samolotów bez konieczności rekonfiguracji silników lub zmiany operacji tankowania na lotnisku. I wiemy już dziś, jak je produkować”.

Gdzie wykorzystywane jest odnawialne paliwo do odrzutowców?

Obecnie samoloty mogą zazwyczaj wykorzystywać kombinację do 50% odnawialnego paliwa do silników odrzutowych zmieszanego z tradycyjnym paliwem pochodzącym z ropy naftowej. Jednak w grudniu 2021 r. linie United Airlines osiągnęły kamień milowy, wykonując pierwszy lot pasażerski zasilany w 100% SAF z Chicago do Waszyngtonu.

Odnawialne paliwo lotnicze do tego lotu zostało wyprodukowane przy użyciu technologii Ecofining^TM firmy Honeywell, która umożliwia wytwarzanie zrównoważonego paliwa lotniczego z większej liczby surowców. Ponieważ rządy wprowadzają zachęty do produkcji większej ilości odnawialnego paliwa do silników odrzutowych lub ustalają cele w zakresie jego wprowadzania, kluczowe znaczenie będzie miała produkcja SAF z większej ilości surowców w celu zwiększenia skali produkcji.

„Naszym celem jest produkcja zrównoważonych paliw przy najniższych kosztach ogólnych” – mówi Abrams. „Im niższy koszt paliwa odnawialnego, tym łatwiej możemy przejść na czystszą energię”.

Honeywell i United Airlines wspólnie zainwestowały w markę Alder Fuels, pioniera w dziedzinie czystych technologii, aby produkować odnawialne paliwo lotnicze z tanich surowców, takich jak odpady z biomasy drzewnej, łodygi kukurydzy czy innych odpadów roślinnych .

W połączeniu ze sobą, technologie Alder i Honeywell Ecofining^TM są wysoce skalowalne – pomagając sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu na zrównoważone paliwo lotnicze – i mogą produkować pierwsze prawdziwie neutralne pod względem emisji dwutlenku węgla paliwo do silników odrzutowych. 

Jak w przyszłości będziemy wytwarzać odnawialne paliwo do silników odrzutowych?

Im bardziej obfity surowiec i im wydajniej można go przekształcić w odnawialne paliwo lotnicze, tym niższy koszt – dzięki czemu przejście na czystą energię staje się osiągalne dla lotnictwa.

W miarę jak inne branże dokonują transformacji energetycznej, otwiera to nowe możliwości dla bardziej zrównoważonych podróży lotniczych. Według U.S. Energy Information Administration, same Stany Zjednoczone produkują obecnie około 57 miliardów litrów paliwa etanolowego rocznie, głównie do użytku w samochodach. A ponieważ pojazdy hybrydowe i elektryczne zastępują tradycyjne samochody napędzane benzyną, możemy spodziewać się coraz większych nadwyżek produkcyjnych etanolu.

Opierając się na naszym dziesięcioletnim doświadczeniu w zakresie Ecofining^TM Honeywell opracowuje nowy proces przetwarzania etanolu w paliwo lotnicze, aby zaspokoić rosnące zapotrzebowanie na zrównoważone paliwo lotnicze z etanolem, który jest już produkowany na masową skalę. Technologia etanolu do silników odrzutowych firmy Honeywell będzie przekształcać etanol (z kukurydzy, trzciny cukrowej, sorgo lub innych upraw) w dodatkowe odnawialne paliwo do silników odrzutowych, które jest gęste energetycznie, stabilne i kompatybilne z istniejącą infrastrukturą tankowania na lotniskach.

Przekształcenie etanolu – tego który wszyscy widzimy na co dzień przy dystrybutorze – w niskoemisyjne źródło energii dla odrzutowców pomoże przynieść korzyści płynące ze zrównoważonych paliw lotniczych, abyśmy mogli sprostać wyzwaniom energetycznym przyszłości.

„To niesamowite widzieć taki poziom zaangażowania rządów, linii lotniczych, pasażerów i firm na rzecz dekarbonizacji lotnictwa” – mówi Abrams. „Potrzebujemy więcej niż jednej ścieżki do rozwiązania tego problemu, a nasza technologia rozwija się bardzo szybko. Zastanawiamy się, jak sprawić, by masowe podróże lotnicze były naprawdę zrównoważone’.

Posłuchaj tego odcinka podcastu „The Future Is…”, aby dowiedzieć się więcej o naszej technologii etanol-to-jet i jej znaczeniu dla skalowania produkcji SAF.