Останні новини

Зміна клімату і захист довкілля стали ключовими темами Всесвітнього економічного форуму (ВЕФ) в Давосі, який відбувається на поточному тижні. Захід, який обʼєднує лідерів з різних країн, не оминули увагою також екологічні активісти.

Вони обурені, що політики і великий бізнес роблять недостатньо зусиль, щоб зупинити глобальне потепління. Ба більше: численні заможні учасники ВЕФ продовжують посилювати кліматичні проблеми, використовуючи для подорожей гелікоптери та літаки, що живляться викопним паливом замість «чистих» джерел, які вперше були застосовані в авіації майже два десятиліття назад, влітку 2008-го.

«Українська енергетика» зʼясувала, які інновації впроваджує бізнес для декарбонізації повітряних перевезень та які перспективи їх поширення на ринку.

Паливні інновації

В Німеччині зʼявився перший стартап, який розробляє технологію виготовлення авіаційного гасу з біогазу. Цей інноваційний для паливного ринку продукт називається «зелений гас» і дозволить здійснювати кліматично-нейтральні польоти.

Компанія «Caphenia», що базується в баварському містечку Бернау-ам-Кімзее, використовує процес, який відрізняється від відомих технологій перетворення біогазу на авіаційний гас. В його основі - великий реактор, який має витримувати температуру до +1500 °C.

Особливістю процесу є ефективне використання енергії. «Наприкінці виробництва продукт охолоджується з 900 до 230 °C протягом однієї секунди. Енергія, що виділяється в процесі, не витрачається даремно, а використовується для нагрівання речовин під час виготовлення наступної партії. В результаті ми досягаємо ефективності 86%, тоді як традиційні методи не перевищують 45%», - пояснив Марк Міссельхорн, засновник компанії «Caphenia», в коментарі для німецькомовного видання «AgrarHeute».

Він вважає, що не тільки в Німеччині, але й в усьому світі загалом є більш ніж достатньо біомаси для виробництва «зеленого гасу», необхідного для декарбонізації авіації та судноплавства.

«Я бачу величезний потенціал. Моя технологія дозволяє виробляти понад 500 мільйонів тонн відновлюваного палива. Цього достатньо, щоб забезпечити всю транспортну індустрію загалом», - відзначив Марк Міссельхорн. Він розраховує, що до 2028 року зможе налагодити промислове виробництво «зеленого гасу» у великих масштабах і розгортати свій бізнес за кордоном.

Стимули для авіації

Головним стимулом для заміщення викопного палива на відновлювані джерела в галузі повітряних перевезень ЄС стала «Європейська Зелена Угода», яка передбачає повну декарбонізацію економіки до 2050 року. Крім того, Європарламент досяг домовленостей про декарбонізацію авіаційного сектору та «створення рівних умов для сталого повітряного транспорту» в рамках ініціативи ReFuelEU Aviation.

Саме тому, наприклад, скандинавська авіакомпанія SAS заявила про плани перевести всі свої внутрішні рейси на біопаливо до 2030 року.

А британська Easy Jet, щоб скоротити викиди вуглецю, розробляє у співпраці зі стартапом Wright Electric електричні літаки, які будуть здатні долати короткі дистанції та перевозити пасажирів, наприклад, із Лондона до Парижа або Амстердама.

Роттердамський проєкт

В аеропорту Роттердам-Гаага (Rotterdam The Hague Innovation Airport) консорціум компаній почав комерційне тестування нового реактивного палива для літаків. «Ми прагнемо внести фундаментальні зміни в авіацію. Тому хочемо ввести в експлуатацію синтетичне паливо, зроблене з вуглекислого газу (СО2), витягнутого з повітря, - каже Віллем ван Генугтен, директор нідерландської фірми Urban Crossovers, що є частиною консорціуму.

Наразі лише невелику кількість такого палива вдавалося синтезувати в лабораторних умовах. Та амбітна мета Роттердамського проєкту – вийти на комерційний рівень та налагодити виробництво на спеціальній фабриці, побудованій поруч з аеропортом, яка буде живитись електроенергією від сонячних панелей.

Очікуваний обсяг виробництва - 1000 л реактивного палива з СО2 на добу. Та Оскар Мейєрінк, керівник компанії SkyNRG (також входить до складу Роттердамського консорціуму) визнає, що новому виду пального з уловлюваного вуглецю знадобиться пройти довгий шлях, щоб стати конкурентоспроможним на ринку. Головна перешкода для його масового виробництва - вартість. «Існує відносно дешеве викопне реактивне паливо. Захоплення СО2 з повітря - це ще інноваційна технологія, і тому вона досить дорога», - відзначає бізнесмен.

Постачати СО2 для Роттердамського проєкту буде швейцарська компанія Climeworks. Вона побудувала вже три великі заводи із захоплення і переробки вуглекислого газу - у Швейцарії, Ісландії, Італії, і почала реалізовувати новий проєкт у США.

Як вуглець уловлюють з повітря

Установки з вентиляторами, що використовує компанія Climeworks, засмоктують вуглець з атмосфери і пропускають його через фільтр.

Коли фільтр заповнений CO2, його нагрівають (використовуючи переважно геотермальну енергію) приблизно до 100 °C. Після цього вуглець змішують із воднем і утворюють стиснений газ, який можна використовувати для отримання палива або зберігати у твердому вигляді під землею у вигляді мінералів.

Привабливість технології в тому, що очищене від СО2 повітря відправляється назад в атмосферу. І процес повторюється - фільтри використовуються багаторазово, кілька тисяч циклів. У ширшому сенсі йдеться про очищення повітря планети від надлишку вуглецю.

Одна з найперспективніших компаній, що працюють над технологією «прямого захоплення повітря», - канадська Carbon Engineering, заснована 2009 року. Вона привернула увагу та інвестиції філантропа Білла Гейтса, а також американських нафтогазових корпорацій Chevron і Occidental Petroleum.

Перший завод компанії розпочав видобувати вуглець із повітря в 2015 році, а з 2017 року - перетворювати його на синтетичне паливо та бензин. Вуглекислий газ через трубопроводи також може постачатись на промислові підприємства, наприклад, для виробництва металу і бетону, виготовлення синтетичних покриттів або вуглецевого волокна.

Активісти-скептики

Представники окремих екологічних організацій налаштовані скептично щодо успішної декарбонізації авіаційної галузі. Вони не вірять, що нові технології дозволять скоротити викиди вуглецю.

Зокрема, в контексті Роттердамського проєкту активісти вказують на обмежений обсяг виробництва: передбачені 1000 л «зеленого гасу» на добу дорівнює лише 5 хвилинам польоту Boeing 747. По-друге: живити станцію з прямого захоплення СО2 збираються відновлюваними джерелами енергії, щоб уся система мала нейтральний рівень емісії вуглецю.

Екоактивістка Йорінг де Леге з організації «Друзі Землі» сумнівається, що для втілення такого проєкту у великих масштабах взагалі вистачить електрики.

«На планеті просто не вистачить місця, щоб розмістити вітряні або сонячні генератори для виробництва такої кількості електроенергії з відновлюваних джерел, яка здатна задовільнити весь попит», - каже вона. Активістка схвалює будь-яку інновацію, орієнтовану на захист клімату і довкілля, але вважає, що єдиний надійний спосіб знизити рівень викидів - зменшити кількість польотів.

Очікування ринку

Перший в історії авіапереліт із використанням біопалива відбувся у 2008 році.

Це був рейс з Лондона до Амстердаму, організований компаніями Boeing і Virgin. Восени 2023 року вони також здійснили перший трансатлантичний переліт з Лондона до Нью-Йорка, використавши виключно «зелене» авіапаливо.

Йоріс Мелкерт, старший викладач кафедри аерокосмічної промисловості Делфтського технічного університету в Нідерландах, впевнений, що альтернативні види палива зможуть повністю замістити традиційні, але «дуже складно визначити часові рамки, коли це станеться».

Керівник Біоенергетичної асоціації України Георгій Гелетуха найкращі комерційні перспективи у декарбонізації повітряних перевезень повʼязує з біогазом, який використовується як основа для виробництва стійкого авіапалива (sustainability aviation fuel, SAF). «Біогаз доводимо до якості біометана, і потім за допомогою хімічних реакцій при певних температурах утворюємо з нього рідину, яка дуже подібна до авіаційного гасу та відповідає всім вимогам ЄС щодо сталого палива», - пояснив експерт в інтервʼю «Українській енергетиці».

Хоча «зелений біогас», отриманий з біометану, буде дорожчий за традиційне паливо з викопних джерел, компанії зможуть отримати певні переваги від застосування альтернативних технологій. «Це не тільки внесок бізнесу у вирішення кліматичних проблем, але й можливості монетизувати скорочення викидів вуглецю, наприклад, через фінансові та біржові інструменти», - каже Георгій Гелетуха.

Йоріс Мелкерт вважає, що альтернативні види палива стануть значно конкурентоздатними, якщо витрати на природоохоронні заходи будуть включені у вартість польоту. І це, як наслідок, призведе до зростання цін на авіаквитки. Тому нідерландський експерт схиляється до думки, що майбутнє альтернативного палива в авіації залежить, перш за все, від соціального тиску на авіакомпанії з боку урядів та громадян. А от «технічні перешкоди вже відсутні, попри те що зробити літак екологічно безпечним набагато складніше, ніж автомобіль».

Світлана Долінчук, спеціально для «Української енергетики»

Теги:екологія