Как сделать полеты на самолетах менее вредными для экологии
Синтетический керосин может радикально изменить мировую авиацию: новая разработка ученых дает отрасли шанс избавиться от репутации "убийцы климата".
Лицо Мануэля Ромеро сияет. Инженера-химика наполняет гордостью то, что в свои 60 лет он участвует в самом перспективном и современном проекте, который сейчас реализуется в его отрасли. "Хотя я руковожу этим тестовым полигоном только три последних года",- скромно оговаривается Ромеро.
Полигон, о котором говорит Ромеро и который испанцы построили совместно с коллегами из Германии, Швейцарии, Нидерландов и Словении, находится в местечке Мостолес неподалеку от Мадрида. Проект носит название "Sun-to-liquid": это небольшая, но пока единственная в мире установка, которая позволят синтезировать авиационный керосин, используя при этом энергию солнца. Само по себе производство синтетического керосина не является новинкой. Новшеством установки в Мостолесе является синтезирование именно керосина для авиационных двигателей - а главное, при помощи солнечной энергии.
Синтетический керосин, но не биотопливо
Как считается, авиационный керосин наносит сильный вред окружающей среде - поэтому во всем мире в последние годы инженеры ищут пути либо отказаться от него в авиации вообще (что пока нереально), либо наладить производство синтетического топлива, то есть получаемого не из нефти. При сжигании такого топлива негативный эффект для экологии такой же, как и при сжигании обычного керосина - но вот метод его производства полностью меняет положение вещей.
Поначалу ученые шли путем создания биокеросина. Но, как напоминает Мануэль Ромеро, "это вело к уничтожению лесов, так как нужно было освобождать площади для посадки требующихся для производства биотоплива растений, а также взвинчивало цены на ряд сельхозпродуктов".
В проекте "Sun-to-liquid" для производства синтетического керосина требуется только солнечный свет, вода и углекислый газ. И если СО2 для этого будут просто брать из воздуха, то это уравновесит тот углекислый газ, который потом будет попадет в атмосферу при сжигании керосина. Таким образом, топливо будет, как говорят ученые, климатически нейтрально.
Авиационный керосин пока заменить нечем
Стремление перейти к электромобильности, которое охватило сейчас все мировое автомобилестроение, пока обошло стороной авиацию и судостроение. Причина в неэффективности современных аккумуляторов: огромный вес и размер батарей, требуемых для самолетов или судов, абсолютно не сопоставим с размерами самих этих транспортных средств. Так что в ближайшем будущем альтернативы керосину не предвидится.
Именно поэтому так высок интерес к синтетическому топливу из Мостолеса. Сюда постоянно приезжают специалисты со всего мира, в том числе из Японии. Сама установка невелика: около 160 зеркал сфокусированы на реакторе, расположенном на 20-метровой вышке. Реактор разогревается до 1500 градусов Цельсия, что является мировым рекордом для реактора на солнечной энергии - после чего из воды и взятого из воздуха СО2 при помощи катализаторов синтезируется газ.
Катализатор - тоже продукт международного сотрудничества, его разработали в техническом Университете Цюриха (ETH). Затем получившийся газ сжижают по методу немецких ученых Франца Фишера (Franz Fischer) и Ханса Тропша (Hans Tropsch), получая синтетический керосин. За процессом следит 28-летний Штефан Цолер (Stefan Zoller), молодой инженер из Университета Цюриха.
Синтезирование керосина пока очень дорого
Полигон в Мостолесе - не единственное место, где специалисты сейчас пытаются синтезировать синтетическое авиационное топливо. В Германии, например, исследования ведутся по заказу крупнейшего в стране авиперевозчика, авиакомпании Lufthansa. На нефтеперерабатывающем заводе компании Heide при участии авиакомпании инженеры пытаются синтезировать авиакеросин с помощью электрической энергии, получаемой от ветряных генераторов.
Этот метод тоже имеет лучший климатический баланс, чем биотопливо, но все же пока неконкурентен на рынке при сравнении с обычным керосином. Так, синтез синтетического керосина в Германии обходится примерно в 2 евро за литр. Это вчетверо больше, чем цена за литр обычного керосина, колеблющаяся сейчас у отметки в 50 евроцентов.
Правда, эта дешевизна объясняется в значительной мере тем, что на керосин нет налогов и акцизов - как, например, на бензин. Поэтому инженеры надеются, что вероятное введение таких акцизов в Евросоюзе вскоре сделает синтетическое топливо более привлекательным в глазах покупателей. Кроме того, Мануэль Ромеро рассчитывает, что оборудование для извлечения СО2 из атмосферы скоро подешевеет, а вместе с этим снизятся и расходы на производство.
Тем более, что получение электричества из солнечной энергии сейчас переживает в Испании настоящий бум - а значит, и производство солнечных батарей только растет, а технологии совершенствуются. В целом ряде проектов в этой сфере участвует и Немецкий центр аэрокосмических исследований (DLR). Директор полигона в Мостолесе Мануэль Ромеро в восторге от происходящего. "Для меня как ученого - это достойное завершение моей карьеры. И еще я приветствую европейскую интеграцию: без 7 млн евро грантов от Евросоюза и сотрудничества специалистов из разных стран Европы наши успехи были бы невозможны", - заключил Ромеро.
