Biobrændstoffer eller olie? Hvordan fly vil flyve til fremtiden

Indholdsfortegnelse:

Biobrændstoffer eller olie? Hvordan fly vil flyve til fremtiden
Biobrændstoffer eller olie? Hvordan fly vil flyve til fremtiden

Video: Biobrændstoffer eller olie? Hvordan fly vil flyve til fremtiden

Video: Biobrændstoffer eller olie? Hvordan fly vil flyve til fremtiden
Video: #Soldier to recruit advice on Basic Training 2024, Marts
Anonim
Billede
Billede

Eksperter fortsætter i dag med at diskutere udsigterne for biobrændstoffer i luftfartsindustrien. Meningerne om dette emne er forskellige, mens det er indlysende, at der indtil nu er mere politik end økonomi om spørgsmålet om biobrændstoffer. Biobrændstoffer er primært vigtige for miljøet og programmer, der sigter mod at reducere mængden af skadelige CO2 -emissioner til atmosfæren. Desuden kan sådant brændstof have mere skade end gavn.

Hvad ved vi om biobrændstoffer?

I dag synes biobrændstoffer at være noget nyt og specielt, men faktisk har de altid omgivet os. Det enkleste eksempel, som enhver russer sandsynligvis er stødt på, er brænde - en af de ældste typer af faste biobrændstoffer. Hvis vi angiver en generel egenskab ved biobrændstof, kan det bemærkes, at dette er et brændstof, der er produceret af råmaterialer af vegetabilsk eller animalsk oprindelse, af produkter fra vital aktivitet af organismer eller organisk industriaffald.

Biobrændstoffers virkelige historie blev aktivt udviklet i 1970'erne, da USA vedtog en føderal lov, der kontrollerer luftforurening på nationalt plan, det blev kaldt Clean Air Act. Loven blev vedtaget til ganske forståelige formål for maksimalt at reducere skadelige emissioner til atmosfæren i forskellige køretøjer: fra biler og tog til fly. I øjeblikket er der flere dusin virksomheder på markedet, der beskæftiger sig med udvikling og produktion af biobrændstoffer, og de fleste af dem er stadig placeret i USA.

I dag er der to hovedtyper af biobrændstoffer. Første generations biobrændstoffer omfatter vegetabilske brændstoffer, der udvindes fra almindelige landbrugsafgrøder, der indeholder meget fedt, sukker og stivelse. Stivelse og sukker fra afgrøder omdannes til ethanol og fedt til biodiesel. De mest almindelige afgrøder til biobrændstoffer er hvede, raps og majs.

Billede
Billede

Andengenerations biobrændstoffer er industrielle biobrændstoffer, der hentes fra træ- eller planteaffald, madindustriaffald, industrigasaffald osv. Produktionen af sådant biobrændstof er billigere end produktionen af førstegenerationsafgrøder.

Alger kan blive en anden type råmateriale til biobrændstoffer af tredje generation. Dette er en lovende retning for udviklingen af denne industri. Deres produktion kræver ikke knappe jordressourcer, mens alger har en høj reproduktionshastighed og biomassekoncentration. Det er også vigtigt, at de kan dyrkes i forurenet og salt vand.

Indtil nu er de fleste af verdens transportbiobrændstoffer førstegenerationsbrændstoffer, der er produceret af vegetabilske råvarer. Men i de seneste år er investeringer i denne industri faldet. Dette brændstof og dets produktion har mange ulemper. En af dem undergraver fødevaresikkerheden. I en verden, hvor sultproblemet ikke er løst, anser mange politikere og aktivister det for upassende at omdanne landbrugsprodukter til brændstof.

Eksperter mener, at brugen af sådanne biobrændstoffer er mere skadeligt for klimaet end godt. Ved at reducere emissioner fra afbrænding af fossile brændstoffer foretager vi samtidigt store ændringer i arealanvendelsen. Den stigende efterspørgsel efter biobrændstoffer tvinger landbrugsproducenter til at reducere deres areal til fødeafgrøder. Dette er i modstrid med fødevaresikkerhedsprogrammer i mange lande.

Produktionen af biobrændstoffer fra landbrugsråvarer har en indirekte virkning på fødevareproduktion, de forskellige afgrøder, fødevarepriser og det anvendte landbrugsjord. I en verden, hvor der ifølge prognoser kan være 1,2 milliarder sultne mennesker i 2025, der bruger 2,8 tons hvede til at producere 952 liter ethanol eller 5 tons majs til at producere 2000 liter ethanol synes ikke at være det mest rationelle og etisk beslutning.

Billede
Billede

Anden generations biobrændstof ser mere lovende ud, hvilket ikke skader miljøet, fratager ikke menneskeheden mad og hjælper med at løse affaldsproblemet. Eksperter mener, at sådant biobrændstof, fremstillet af industrigas og træaffald, har store udsigter, herunder i Rusland. I vores land er det kun skovindustriens affald, der anslås til 35 millioner kubikmeter årligt, og hvad angår skovmængder, er vi kun nummer to til USA.

Luftfartsbiobrændstofperspektiv

Luftfart og hele lufttransportsektoren kan identificeres som mulige vækstdrivere for biobrændstoffer. Luftfarten tegner sig for omkring 10 procent af det samlede brændstof, der forbruges på planeten, hvilket er ganske meget. Men udsigterne for biobrændstoffer i luftfarten er ikke så klare. Biobrændstoffer, som en erstatning for den olie, hvorfra petroleum fremstilles, har sine fordele og ulemper.

Det er imidlertid vigtigt at huske, at biobrændstoffer har en imponerende lobby inden for luftfart. Først og fremmest på organisationsniveau, som omfatter International Air Transport Association og International Civil Aviation Organization (ICAO). Disse organisationer lobbyer for selve biobrændstoffet og standarderne for dets anvendelse i flyrejser.

Desuden ser flyselskaberne selv også nogle fordele ved brugen af biobrændstoffer. For det første opretholder de gode forbindelser med ICAO og civilsamfundsorganisationer. For det andet gør de transporten grønnere. Emnet om økologi er i øjeblikket meget populært, man kan sige, "HYIP", og er en meget god PR -platform for flyselskaber. For det tredje har biobrændstoffer økonomiske fordele ved at reducere risikoen for brændstofprisudsving.

Samtidig spiller økonomien i spørgsmålet om biobrændstoffer både et plus og et minus. Overvej først det positive, som flyselskaber elsker. Biobrændstofmarkedet i dag er håndkøbsfrit, sådant brændstof giver en stabil og forståelig pris. Til gengæld er det klassiske brændstof, der opnås ved olieraffinering, en byttevare, hvis pris direkte afhænger af priserne på børsen. Udsving i brændstofpriser fortsætter konstant, og dette observeres af alle, også folk langt fra dette område.

Lad os nu tale om de økonomiske ulemper. Biobrændstofproduktion er ikke billig. Jay D. Keesling, professor i kemiteknik og bioingeniør ved University of California, Berkeley, der også er administrerende direktør for Joint Institute for Bioenergy, fortalte Global Energy, at masseproduktion af biobrændstoffer til luftfart i øjeblikket er mindre omkostningseffektiv end fremstilling af flybrændstoffer. petroleum fra olie.

Billede
Billede

Han bemærkede:

“Brændstof til moderne jetmotorer, som er fremstillet af olie, er meget billigt. Hvis lande rundt om i verden fastsætter regler, der kræver brug af CO2 -neutrale brændstoffer eller indfører kulafgifter på luftfartspræson, kan dette motivere producenter af bioreaktive brændstoffer. Vi ved, at det er muligt at producere sådant brændstof, men hovedproblemet i dag er økonomien."

Dmitry Los, der er direktør for Timiryazev Institute of Plant Physiology (IPR RAS), er enig med sin oversøiske kollega. Omkostningerne ved biobrændstoffer til luftfart er stadig meget høje. Biobrændstofproduktion er i disse dage mere en politisk vilje end et økonomisk fænomen. Ifølge eksperten er luftfarts petroleum allerede godt renset og udsender lidt til jordens atmosfære, i modsætning til kulfyrede kraftværker, som stadig er tilstrækkelige i hele verden.

Både Dmitry Los og Jay D. Kisling mener, at det mest lovende vil være brugen af anden og tredje generations biobrændstoffer. Produktionen af biobrændstof fra alger (naturlige mikroorganismer), og i fremtiden, genetisk manipulerede mikroorganismer synes at være mere effektiv. Denne tilgang har et stort ressourcegrundlag og løser problemet med mangel på landbrugsjord og kunstvandingsressourcer.

Desuden vil en sådan produktion være en lukket kredsløbsteknologi, der kan reproducere sig selv på ubestemt tid. I hvert fald så længe solen skinner over vores planet, og processen med fotosyntese finder sted. Kisling tilføjede til gengæld, at problemet med mangel på ressourcer i sidste ende kunne løses ved en udbredt anvendelse af organisk affald til produktion af biobrændstoffer.

Anvendelse af biobrændstoffer i luftfart

I dag presses brugen af biobrændstoffer til luftfart på politisk plan. For eksempel står luftfarten i EU for 3 procent af drivhusgasemissionerne. Gennem brug af biobrændstoffer forventer International Air Transport Association at halvere mængden af skadelige emissioner til atmosfæren inden 2050 (sammenlignet med 2005).

Problemet er, at alle disse emissioner forekommer i de mest følsomme lag af Jordens troposfære. Lufttrafikvækst på fem procent om året kan over tid føre til en uændret andel af de globale CO2 -emissioner fra luftfarten til 3 procent i 2050 (de tegner sig i øjeblikket for 2 procent af emissionerne globalt) …

For atmosfæren på vores planet er selv en sådan stigning allerede meget. Under hensyntagen til problemet med de globale klimaændringer på planeten skal menneskeheden reducere mængden af skadelige emissioner og arbejde for at forbedre flymotorers miljøvenlighed. Dette er vigtigt, hvis vi vil begrænse vores indvirkning på den globale opvarmning på 1,5 grader Celsius i forhold til det præindustrielle udviklingsniveau.

Billede
Billede

Indtil videre udføres udskiftning af luftfartspræson med biobrændstoffer gradvist ved at blande de to typer brændstof i andelene 10-20 procent af biobrændstof til petroleum. Selv med sådanne mængder giver dette en håndgribelig reduktion af skadelige emissioner til atmosfæren.

Den første erfaring med brug af biobrændstoffer i luftfarten stammer tilbage fra 2008. Derefter gennemførte Virgin Atlantic -flyselskabet flyvningen og blandede 20 procent af biobrændstoffer med almindeligt luftfartspræson. Siden da er denne teknologi blevet testet af forskellige flyselskaber, herunder store som KLM. Den mest bemærkelsesværdige præstation tilhører Hainan Airlines, der fløj fra Kina til USA i 2017 ved hjælp af en blanding med tilsætning af brugt vegetabilsk olie som brændstof.

Luftvåbnet er også interesseret i teknologi. For eksempel i Indien har An-32 militære transportfly modtaget certificering til at flyve biobrændstof. Motorerne i dette fly kører normalt på en blanding, hvoraf 10 procent er biokomponenter. I 2024 forventer det indiske luftvåben at reducere brugen af konventionel luftfartspræson med 4 milliarder dollar, hvilket gør en temmelig bred omstilling til biobrændstoffer.

I 2030 planlægger luftfartsvirksomheden Boeing at producere fly, der vil kunne foretage regelmæssige flyvninger med 100% biobrændstof. I det mindste giver sådanne planer virkelig udtryk for flyproducenten i dag. Samtidig er biobrændstoffer langt fra den eneste måde at reducere skadelige emissioner til atmosfæren.

En lovende retning kan være oprettelsen af fly med hybrid- eller helelektriske motorer. Dette er en reel chance for at gøre luftfarten ikke bare kulstofneutral, men helt miljøvenlig. Det er kun tilbage at vente på udseendet af kraftfulde opbevaringsbatterier, oxideret af atmosfærisk ilt.

Anbefalede: