Bioüzemanyag vagy olaj? Hogyan repülnek a repülőgépek a jövőbe

Tartalomjegyzék:

Bioüzemanyag vagy olaj? Hogyan repülnek a repülőgépek a jövőbe
Bioüzemanyag vagy olaj? Hogyan repülnek a repülőgépek a jövőbe

Videó: Bioüzemanyag vagy olaj? Hogyan repülnek a repülőgépek a jövőbe

Videó: Bioüzemanyag vagy olaj? Hogyan repülnek a repülőgépek a jövőbe
Videó: Поездка на самом быстром поезде в мире | 🇯🇵 603 км/ч Маглев L0 2024, Március
Anonim
Kép
Kép

A szakértők ma továbbra is vitatják a bioüzemanyagok kilátásait a repülőgépiparban. Ebben a kérdésben megoszlanak a vélemények, bár nyilvánvaló, hogy a bioüzemanyagok kérdésében eddig több a politika, mint a gazdaság. A bioüzemanyagok elsősorban a környezet, valamint a légkörbe jutó káros CO2 -kibocsátás csökkentését célzó programok szempontjából fontosak. Ezenkívül az ilyen üzemanyag több kárt okozhat, mint hasznot.

Mit tudunk a bioüzemanyagokról?

Manapság a bioüzemanyagok valami újnak és különlegesnek tűnnek, valójában azonban mindig körülvettek minket. A legegyszerűbb példa, amellyel valószínűleg minden orosz találkozott, a tűzifa - az egyik legrégebbi szilárd bioüzemanyag. Ha a bioüzemanyag általános jellemzőit adjuk meg, akkor meg kell jegyezni, hogy ez olyan üzemanyag, amelyet növényi vagy állati eredetű nyersanyagokból, élőlények létfontosságú tevékenységeiből vagy szerves ipari hulladékból állítanak elő.

A bioüzemanyagok valódi történetét aktívan fejlesztették ki az 1970 -es években, amikor az Egyesült Államok elfogadta azt a szövetségi törvényt, amely nemzeti szinten szabályozza a légszennyezést, ezt tiszta levegő törvénynek hívták. A törvényt egészen érthető célokból fogadták el annak érdekében, hogy maximálisan csökkentsék a különböző járművek légkörébe jutó káros kibocsátásokat: az autóktól és a vonatoktól a repülőgépekig. Jelenleg több tucat olyan vállalat van a piacon, amelyek bioüzemanyagok fejlesztésével és gyártásával foglalkoznak, és legtöbbjük még mindig az Egyesült Államokban található.

Ma a bioüzemanyagok két fő típusa létezik. Az első generációs bioüzemanyagok közé tartoznak a növényi üzemanyagok, amelyeket a közönséges mezőgazdasági növényekből nyernek ki, amelyek magas zsír-, cukor- és keményítőtartalmúak. A növényi keményítőt és cukrot etanollá, a zsírokat biodízelré alakítják át. A bioüzemanyagok leggyakoribb terményei a búza, a repce és a kukorica.

Kép
Kép

A második generációs bioüzemanyagok ipari bioüzemanyagok, amelyeket fa- vagy növényi hulladékból, élelmiszeripari hulladékból, ipari gázhulladékból stb. Nyernek. Az ilyen bioüzemanyagok előállítása olcsóbb, mint az első generációs növényeké.

Az algák egy másik típusú nyersanyaggá válhatnak a harmadik generációs bioüzemanyagokhoz. Ez ígéretes irány az iparág fejlődése szempontjából. Előállításuk nem igényel szűkös földi erőforrásokat, míg az algák magas szaporodási rátával és biomassza -koncentrációval rendelkeznek. Az is fontos, hogy szennyezett és sós vízben termeszthetők.

Eddig a világ közlekedési bioüzemanyagainak nagy része első generációs üzemanyag, amelyet növényi alapanyagokból állítanak elő. Az utóbbi években azonban csökkentek a beruházások ebben az iparágban. Ennek az üzemanyagnak és gyártásának számos hátránya van. Az egyik az élelmiszerbiztonság aláásása. Egy olyan világban, ahol az éhség problémája nem oldódott meg, sok politikus és aktivista nem tartja helyénvalónak a mezőgazdasági termékek üzemanyaggá alakítását.

A szakértők úgy vélik, hogy az ilyen bioüzemanyagok használata inkább káros az éghajlatra, mint jó. A fosszilis tüzelőanyagok elégetéséből származó kibocsátások csökkentésével egyidejűleg jelentős földhasználati változtatásokat hajtunk végre. A bioüzemanyagok iránti növekvő kereslet arra kényszeríti a mezőgazdasági termelőket, hogy csökkentsék az élelmiszernövények területét. Ez sok országban ellentétes az élelmiszer -biztonsági programokkal.

A bioüzemanyagok mezőgazdasági nyersanyagokból történő előállítása közvetett hatással van az élelmiszertermelésre, a termesztett növények változatosságára, az élelmiszerárakra és a felhasznált mezőgazdasági területek területére. Egy olyan világban, ahol az előrejelzések szerint 2025 -re 1,2 milliárd éhes ember lehet, és 2,8 tonna búzát költ 952 liter etanol előállítására, vagy 5 tonna kukoricát 2000 liter etanol előállítására, nem tűnik a legracionálisabbnak. etikus döntés.

Kép
Kép

A második generációs bioüzemanyag ígéretesebbnek tűnik, amely nem károsítja a környezetet, nem fosztja meg az emberiséget az élelmiszerektől, és segít megoldani a hulladék problémáját. A szakértők úgy vélik, hogy az ilyen, ipari gázból és fahulladékból előállított bioüzemanyagnak nagy kilátásai vannak, többek között Oroszországban is. Hazánkban csak az erdőipar hulladékát becsülik évente 35 millió köbméterre, és fakitermelési mennyiséget tekintve csak az Egyesült Államok mögött vagyunk.

Repülési bioüzemanyagok perspektívája

A légi közlekedés és a teljes légi közlekedési ágazat azonosítható a bioüzemanyagok lehetséges növekedési hajtóerejeként. A légi közlekedés a bolygón elfogyasztott összes üzemanyag mintegy 10 százalékát teszi ki, ami elég sok. A bioüzemanyagok kilátásai a légi közlekedésben azonban nem ilyen egyértelműek. A bioüzemanyagoknak, mint a légi kerozint előállító olaj helyettesítőjének megvannak az előnyei és hátrányai.

Fontos azonban emlékezni arra, hogy a bioüzemanyagok lenyűgöző lobbival rendelkeznek a repülésben. Először is a szervezetek szintjén, beleértve a Nemzetközi Légi Szállítási Szövetséget és a Nemzetközi Polgári Repülési Szervezetet (ICAO). Ezek a szervezetek lobbiznak a bioüzemanyagért és a légi közlekedésben való felhasználásának szabványaiért.

Sőt, maguk a légitársaságok is látnak bizonyos előnyöket a bioüzemanyagok használatában. Először is jó kapcsolatokat ápolnak az ICAO -val és a civil társadalmi szervezetekkel. Másodszor, zöldebbé teszik a közlekedést. Az ökológia témája jelenleg nagyon népszerű, mondhatni: "HYIP", és nagyon jó PR -platform a légitársaságok számára. Harmadszor, a bioüzemanyagok gazdasági előnyökkel járnak az üzemanyagárak ingadozásának kockázatának csökkentésében.

Ugyanakkor a gazdaság a bioüzemanyagok kérdésében pluszt és mínuszt is játszik. Először is vegyük figyelembe azt a pozitívumot, amelyet a légitársaságok szeretnek. A bioüzemanyag-piac ma vény nélkül kapható, az ilyen üzemanyag stabil és érthető költséget termel. Az olajfinomítás során kapott klasszikus üzemanyag viszont csereáru, amelynek költsége közvetlenül függ a tőzsdei áraktól. Az üzemanyagárak ingadozása folyamatosan tart, és ezt mindenki, még az ezen a területen messze tartózkodó emberek is megfigyelik.

Most beszéljünk a gazdasági hátrányokról. A bioüzemanyagok előállítása nem olcsó. Jay D. Keesling, a Berkeley-i Kaliforniai Egyetem vegyészmérnöki és biomérnöki professzora, aki egyben a Joint Institute for Bioenergy vezérigazgatója is, elmondta a Global Energy-nek, hogy a légi közlekedésben használt bioüzemanyagok tömegtermelése jelenleg kevésbé költséghatékony, mint repülőgép -üzemanyagok előállítása petróleum olajból.

Kép
Kép

Megjegyezte:

„A modern sugárhajtóművek üzemanyaga, amely olajból készül, nagyon olcsó. Ha a világ országai olyan szabályokat állapítanak meg, amelyek megkövetelik a szén -dioxid -semleges tüzelőanyagok használatát, vagy bevezetik a szén -dioxid -adót a légi közlekedési kerozinra, ez motiválhatja a bioreaktív üzemanyagok gyártóit. Tudjuk, hogy lehetséges ilyen üzemanyagot előállítani, de ma a fő probléma a gazdaság."

Dmitrij Los, aki a Timiryazev Növényélettani Intézet (IPR RAS) igazgatója, egyetért tengerentúli kollégájával. A bioüzemanyagok költségei a légi közlekedésben továbbra is nagyon magasak. A bioüzemanyag -termelés manapság inkább politikai akarat, mint gazdasági jelenség. A szakértő szerint a légi kerozin már jól megtisztult, és alig bocsát ki a Föld légkörébe, szemben a széntüzelésű erőművekkel, amelyek még mindig elegendőek szerte a világon.

Dmitry Los és Jay D. Kisling is úgy véli, hogy a legígéretesebb a második és harmadik generációs bioüzemanyagok használata lesz. A bioüzemanyagok algákból (természetes mikroorganizmusok) és a jövőben géntechnológiával módosított mikroorganizmusokból történő előállítása hatékonyabbnak tűnik. Ez a megközelítés nagy erőforrásbázissal rendelkezik, és megoldja a mezőgazdasági föld- és öntözési erőforrások hiányának problémáját.

Ezenkívül az ilyen gyártás zárt hurkú technológia lesz, amely a végtelenségig képes reprodukálni magát. Legalábbis addig, amíg a nap süt a bolygónk felett, és a fotoszintézis folyamata zajlik. Kisling viszont hozzátette, hogy az erőforráshiány problémája végül megoldható a szerves hulladékok széles körű felhasználásával a bioüzemanyagok előállításában.

A bioüzemanyagok használata a repülésben

Ma a bioüzemanyagok légi közlekedésben való felhasználását politikai szinten szorgalmazzák. Például az EU -ban a légi közlekedés adja az üvegházhatású gázok kibocsátásának 3 százalékát. A bioüzemanyagok használatával a Nemzetközi Légi Szállítási Szövetség arra számít, hogy 2050 -re a felére csökkentik a légkörbe jutó káros kibocsátások mennyiségét (2005 -höz képest).

A probléma az, hogy mindezek a kibocsátások a Föld troposzférájának legérzékenyebb rétegeiben fordulnak elő. A légi közlekedés évi öt százalékos növekedése idővel a légi közlekedés globális szén -dioxid -kibocsátásának változatlan részéhez vezethet 2050 -ig 3 százalékra (jelenleg a kibocsátás 2 százalékát teszik ki világszerte) …

Bolygónk légköre számára már egy ilyen növekedés is sok. Figyelembe véve a globális éghajlatváltozás problémáját a bolygón, az emberiségnek csökkentenie kell a káros kibocsátások mennyiségét, és törekednie kell a repülőgép -hajtóművek környezetbarátságának javítására. Ez fontos, ha korlátozni akarjuk a globális felmelegedésre gyakorolt hatásunkat 1,5 Celsius fokon az iparosodás előtti fejlettségi szinthez képest.

Kép
Kép

Eddig a repülőgép-kerozin bioüzemanyaggal történő cseréjét fokozatosan hajtják végre úgy, hogy a kétféle üzemanyagot 10-20 százalékos bioüzemanyag és kerozin arányban keverik össze. Ez még ilyen mennyiségek mellett is kézzelfoghatóan csökkenti a légkörbe jutó káros kibocsátásokat.

A bioüzemanyagok légi közlekedésben való első használata 2008 -ban nyúlik vissza. Ezután a Virgin Atlantic légitársaság hajtotta végre a repülést, és a bioüzemanyagok 20 százalékát összekeverte a szokásos légi kerozinnal. Azóta ezt a technológiát különböző légitársaságok tesztelték, köztük olyan nagyokat, mint a KLM. A legjelentősebb eredmény a Hainan Airlinesé, amely 2017 -ben Kínából az Egyesült Államokba repült, és keveréket használt üzemanyagként használt növényi olaj hozzáadásával.

A légierőt is érdekli a technológia. Például Indiában az An-32 katonai szállító repülőgépek tanúsítványt kaptak bioüzemanyag repülésére. Ennek a repülőgépnek a motorjai általában keverékkel működnek, amelynek 10 százaléka biokomponens. 2024 -re az indiai légierő arra számít, hogy 4 milliárd dollárral csökkenti a hagyományos légi kerozin használatát, és ezzel meglehetősen széles körben vált a bioüzemanyagokra.

2030 -ra a Boeing repülőgépgyártó vállalat olyan repülőgépek gyártását tervezi, amelyek 100% -ban bioüzemanyaggal képesek rendszeres repülésekre. Legalábbis ilyen terveket hangoztat ma a repülőgépgyártó. Ugyanakkor a bioüzemanyagok messze nem az egyetlen módja annak, hogy csökkentsék a káros légköri kibocsátásokat.

Ígéretes irány lehet a hibrid vagy teljesen elektromos motorral rendelkező repülőgépek létrehozása. Ez egy igazi esély arra, hogy a repülés ne csak szén-semleges legyen, hanem teljesen környezetbarát is. Csak várni kell a nagy teljesítményű, légköri oxigén által oxidált akkumulátorok megjelenésére.

Ajánlott: