Biogoriva u zračnom prometu

Izvor: Wikipedija
Prijeđi na navigaciju Prijeđi na pretraživanje
NASA-na testiranja biogoriva u zrakoplovstvu

Zrakoplovno biogorivo je biogorivo koje se koristi za zrakoplove. Neki smatraju da je primarno sredstvo kojim zrakoplovna industrija može smanjiti svoje emisije ugljikovog dioksida. Nakon višegodišnjeg testiranja koje su proveli proizvođači zrakoplova, proizvođači motora i naftne tvrtke, biogoriva su odobrena za komercijalnu upotrebu u srpnju 2011[1]. Od tada je u nekoliko zrakoplova biogorivo korišteno eksperimentalno pri komercijalnim letovima[2]. Fokus zrakoplovne industrije sada se okrenuo drugoj generaciji održivih biogoriva koja se ne proizvode od biljaka koje mogu služiti za hranu, niti su glavni potrošači primarnog poljoprivrednog zemljišta ili slatke vode. NASA je utvrdila da upotreba od 50% mješavine biogoriva u zrakoplovstvu može smanjiti onečišćenje zraka uzrokovano zračnim prometom za 50-70%.[3] Na žalost, čini se da održivo zrakoplovno biogorivo i ritam njegove proizvodnje nisu još dovoljno usavršeni da bi se postigao cilj Međunarodne udruge za zračni promet IATA-e za smanjenje emisije ugljikovog dioksida do 2050. godine[4].

Što je do sad napravljeno[uredi | uredi kôd]

Ispitivanja u kojima su korištene alge kao sirovina za proizvodnju biogoriva su vršile kompanije Lufthansa i Virgin Atlantic još 2008. godine, iako postoji mala vjerojatnost da je korištenje algi razumni izvor za zrakoplovna biogoriva[5]. No ipak, se do 2015. godine, uzgoj masnih metil estera, masnih kiselina i alkena iz algi, Isochrysis, smatrao idejnim rješenjem za dobivanje sirovina za proizvodnju zrakoplovnih biogoriva[6]. Od 2017. godine, malo se napredovalo u proizvodnji zrakoplovnog biogoriva iz algi, jer su neka predviđanja da se od algi do 2050. može osigurati samo 3 do 5% potreba za gorivom[7]. Na žalost, mnoge tvrtke koje su se bavile proizvodnjom algi kao sirovinom za industriju biogoriva, koje su osnovane početkom 21. stoljeća, su se zatvorile ili promijenile svoj razvoj poslovanja prema ostalim proizvodima kao što su kozmetika, stočna hrana ili specijalni naftni proizvodi[8].

Razlozi za upotrebu zrakoplovnih biogoriva[uredi | uredi kôd]

Udio zrakoplovnih tvrtki u emisijama stakleničkih plinova je u porastu jer se povećava broj zračnih putovanja. Sve više vozila koristi alternativna goriva poput etanola i biodizela. Trenutno, zrakoplovstvo predstavlja 2% globalnih emisija stakleničkih plinova, ali se očekuje da će rasti do 3% do 2050. godine. Pored izgradnje učinkovitijih zrakoplova koji rade na gorivo, mijenjanje izvora goriva jedna je od rijetkih opcija zrakoplovne industrije za smanjenje emisije ugljika. Dok se istražuju zrakoplovi na solarnu, električnu i vodikovu energiju za koje se ne očekuje da će biti ostvarivi u bliskom ili srednjoročnom razdoblju zbog potrebe zrakoplovstva za velikim omjerom snage i težine.

Problemi i izazovi[uredi | uredi kôd]

Problem je taj da biodizel koji se čuva duže vrijeme oksidira, naročito pri niskim temperaturama, što uzrokuje da se pretvara u gel. Neki aditivi poboljšavaju hladnu vremensku toleranciju biodizela, ali samo za nekoliko stupnjeva [9]. Drugi problem taj da se gumeni materijali na bazi nitrila šire u prisutnosti aromatskih spojeva koji se nalaze u konvencionalnom naftnom gorivu. Čisto biogorivo koja se ne miješa s naftom i ne sadrži dodatke na bazi parafina može uzrokovati smanjenje gumenih brtvi i crijeva[10]. Proizvođači počinju koristiti zamjenu sintetičke gume (Viton) za brtve i cijevi. Viton nije osjetljiv na biogorivo pa se nameće kao moguće rješenje za ovaj problem[11]. Američko ratno zrakoplovstvo pronašlo je štetne bakterije i gljivice u zrakoplovima s biogorivom pa koriste pasterizaciju kako bi ih dezinficirali[12].

Industrijske obveze i suradnje[uredi | uredi kôd]

Međunarodna udruga zračnog prometa (IATA) podupire istraživanje, razvoj i implementaciju alternativnih goriva. IATA smatra da je do 2020. godine ostvarivo 6% udjela održivih biogoriva druge generacije, a Boeing podržava cilj od 1% globalnih zrakoplovnih biogoriva do 2015. godine[13]. To podupire ciljeve zrakoplovne industrije da do 2020. godine zaustave rasta ugljičnog dioksida i 50% smanjenje emisija ugljičnog dioksida do 2050. godine (u odnosu na osnovnu razinu iz 2005.)[14]. Grupa zainteresiranih zrakoplovnih kompanija formirala je Grupu održivog goriva u zračnom prometu (SAFUG). Grupa je osnovana 2008. godine u suradnji s podrškom nevladinih organizacija kao što su Vijeće za obranu prirodnih resursa i Okruglog stola za održiva biogoriva (RSB). Članovi su zrakoplovne tvrtke koje predstavljaju više od 15% zrakoplovne industrije, a svi izvršni direktori tih tvrtki potpisali su zalog za rad na razvoju i korištenju održivih biogoriva u zrakoplovstvo. Boeing se priključio u drugu grupu zrakoplovnih tvrtki, u Organizaciju biomase algi (ABO)[15].

Proizvodnja i izvori[uredi | uredi kôd]

Zrakoplovna goriva su mješavine velikog broja različitih ugljikovodika. Raspon njihovih veličina (molekularne težine ili ugljikovih brojeva) ograničen je zahtjevima za proizvod, na primjer, točku smrzavanja ili dimnu točku. Zrakoplovna goriva se ponekad klasificiraju kao kerozin ili goriva na bazi nafta. Kerozinski tip goriva uključuju Jet A, Jet A-1, JP-5 i JP-8. Zrakoplovna goriva na bazi nafte, koja se ponekad naziva i "široko izrezana" zrakoplovna goriva, uključuju Jet B i JP-4. "Drop-in" biogoriva su biogoriva koja mogu u potpunosti zamijeniti konvencionalna zrakoplovna goriva. Proizvodnja "drop-in" zrakoplovnog biogoriva iz prirodnih izvora je ASTM i razdvojio se u dvije opcije.

Bio-SPK[uredi | uredi kôd]

Prva opcija uključuje upotrebu ulja koja se ekstrahira iz biljnih i životinjskih izvora kao što su jatrofa, alge, loj, druga otpadna ulja, palma i podlanka da bi se proizvodio bio-SPK (bio sintetski parafinski kerozin) krekiranjem i hidroprocesom. Uzgoj algi za stvaranje zrakoplovnog biogoriva je obećavajuć ali je još uvijek tehnologija u nastajanju. Tvrtke koje rade na zrakoplovnim biogorivima baziranim na dobivanju iz algi su Solazyme, Honeywell UOP, Solena, Sapphire Energy, Imperium Renewables i Aquaflow Bionomic Corporation. Sveučilišta koja rade na algama su Arizona State University i Cranfield University. Glavni ulagači za istraživanje algi SPK su Boeing, Honeywell / UOP, Air New Zealand, Continental Airlines, Japan Airlines i General Electric.

FT-SPK[uredi | uredi kôd]

Druga opcija obuhvaća obradu krute biomase upotrebom pirolize za proizvodnju piroliznog ulja ili rasplinjavanjem kako bi se proizveo sintetički plin koji se zatim obrađuje u FT SPK (Fischer-Tropsch sintetički parafinski kerozin).

Mogućnosti proizvođenja u budućnosti[uredi | uredi kôd]

Daljnja istraživanja provode se na osnovi alkohola gdje se alkoholi poput etanola ili butanola deoksidiraju i obrađuju u zrakoplovna goriva. Osim toga, istražuju se opcije koje koriste sintetičku biologiju za izravno stvaranje ugljikovodika.

Komercijalni i demonstracijski letovi[uredi | uredi kôd]

Od 2008. gone proveden je velik broj testnih letova, a uz odobrenje ASTM-a u srpnju 2011., dogodio se i nekoliko komercijalnih letova s ​​putnicimadi[16].

Jafora

Demonstracijski letovi[uredi | uredi kôd]

Datum Operater Platforma Biogorivo
2. listopada 2007 GreenFlight International Aero L-29 Delfín Otpadno bioulje
Veljača 2008 Virgin Atlantic Boeing 747 Kokos i palma
Prosinac 2008 Air New Zealand Boeing 747 Jafora
Siječanj 2009 Continental Airlines Boeing 737 Alge i jafora
Siječanj 2009 Japan Airlines Boeing 747 Podlanak, alge i jafora
Travanj 2010 US Navy F/A-18 Podlanak
Ožujak 2010 US Air Force A-10 Podlanak
Lipanj 2010 Dutch Military Ah-64 Apache Helicopter Otpadno bioulje
Lipanj 2010 EADS Diamond D42 Alge
Studeni 2010 US Navy MH-60S Seahawk Podlanak
Studeni 2010 TAM Airbus 320 Jafora
Lipanj 2011 Boeing Boeing 747-8F Podlanak
Lipanj 2011 Honeywell Gulfstream G450 Podlanak
Kolovoz 2011 US Navy T-45 Podlanak
Rujan 2011 US Navy AV-8B Podlanak
Listopad 2011 Air China Boeing 747-400 Jafora
Studeni 2011 Continental Airlines Boeing 737-800 Alge
Studeni 2011 Alaska Airlines Boeing 737 and Bombardier Q400 Alge
Siječanj 2012 Etihad Airways Boeing 777-300ER Otpadno bioulje
Travanj 2012 Qantas Airbus A330 Rafinirano ulje iz kućanstva
Travanj 2012 Porter Airlines Bombardier Q400 Podlanak i kupusnjače
Listopad 2012 NRC Dassault Falcon 20 Kupusnjače
Ožujak 2013 Paramus Flying Club Cessna 182 Skylane Otpadno bioulje
28. kolovoza 2018 Spicejet Airlines, India Bombardier Q400 Ostaci u poljoprivrednoj proizvodnji,

ne jestiva ulja i biorazgradive frakcije

industrijskog i komunalnog otpada

Podlanak

Komercijalni letov[uredi | uredi kôd]

Datum Operater Platforma Biogorivo
30. lipnja 2011 KLM Boeing 737-800 Otpadno bioulje
15. srpnja 2011 Lufthansa Airbus A321 Jatropha, podlanak i životinjske masti
20. srpnja 2011 Finnair Airbus A319 Otpadno bioulje
Srpanj 2011 Interjet Airbus A320 Jatropha
Kolovoz 2011 AeroMexico Boeing 777-200 Jatropha
Listopad 2011 Thomson Airways Boeing 757-200 Otpadno bioulje
Studeni 2011 Continental Airlines Boeing 737-800 Alge
19. travnja 2012 Jetstar Airways Airbus A320 Rafinirano ulje iz kućanstva
13. ožujka 2013 KLM Boeing 777-206ER Otpadno bioulje
16. svibnja 2014 KLM Airbus A330-200 Otpadno bioulje
4. kolovoza 2014 Gol Transportes Aéreos Boeing 737-700 Otpadno bioulje i nejestivo kukuruzno ulje
7. studenoga 2014 Scandinavian Airlines Boeing 737-600 Otpadno bioulje
11. studenoga 2014 Scandinavian Airlines Boeing 737-700 Otpadno bioulje
21. ožujka 2015 Hainan Airlines Boeing 737-800 Otpadno bioulje
31. ožujka 2016. KLM Embraer 190
8. rujna 2016 KLM Boeing 737-400 Otpadno bioulje
1. svibnja 2017 Singapore Airlines Airbus A350-900 HEFA (hidroobrađeni esteri i masne kiseline)

Utjecaj na okoliš[uredi | uredi kôd]

Šumarski fakultet u Yaleu o jatrofi ( jednom od potencijalnih biogoriva) procjenjuje se da bi ona mogla smanjiti emisiju stakleničkih plinova do 85% ako se koristi poljoprivredno zemljište ili ako se upotrebljava prirodna šuma moglo bi smanjiti emisiju stakleničkih plinova do 60%[17] . Osim toga, biogoriva ne sadrže spojeve sumpora te stoga ne emitiraju sumporov dioksid. Postoje brojni standardi za certificiranje održivih biogoriva. Jedan takav standard koji često navode zrakoplovne tvrtke je onaj koji je razvio Okrugli stol za održiva biogoriva. Gotovo svi takvi standardi uključuju minimalni iznos smanjenja stakleničkih plinova i zahtjev da biogoriva ne konkuriraju hrani.

Izvori[uredi | uredi kôd]

  1. "Bloomberg - Are you a robot?" Pristupljeno 18. prosinca 2018.
  2. Bettina Wassener. "Airlines Weigh the Advantages of Using More Biofuel", The New York Times, objavljeno 9. listopada 2011.. 0362-4331 pristupljeno 18. prosinca 2018. (engl.)
  3. "Consent Form | Flying Magazine" Pristupljeno 18. prosinca 2018.
  4. Oct 10, 2017 Kerry Reals | Aviation Week, Space Technology. "Glacial Pace Of Advancements In Biofuel Threatens Emissions Targets" Pristupljeno 18. prosinca 2018.
  5. "Airline in first biofuel flight", objavljeno 24. veljače 2008. pristupljeno 18. prosinca 2018. (engl.)
  6. Chris Reddy, Greg O'Neil :: Originally published online January 28, 2015. "Jet Fuel from Algae?" Pristupljeno 18. prosinca 2018.
  7. "From green slime to jet fuel: algae offers airlines a cleaner future", Reuters, objavljeno 15. lipnja 2016. pristupljeno 18. prosinca 2018. (engl.)
  8. Eric Wesoff (19. travnja 2017.). "Hard Lessons From the Great Algae Biofuel Bubble" Pristupljeno 18. prosinca 2018.
  9. "Penn State Extension" Pristupljeno 19. prosinca 2018.
  10. "{{{title}}}" Pristupljeno 19. prosinca 2018.
  11. "{{{title}}}" Pristupljeno 19. prosinca 2018.
  12. "AFRL discovering what’s “bugging” military aircraft" Pristupljeno 19. prosinca 2018.
  13. "Bloomberg - Are you a robot?" Pristupljeno 19. prosinca 2018.
  14. IATA. "Carbon-Neutral Growth by 2020" Pristupljeno 19. prosinca 2018.
  15. "First Airlines and UOP Join Algal Biomass Organization" Pristupljeno 19. prosinca 2018.
  16. "Bloomberg - Are you a robot?" Pristupljeno 19. prosinca 2018.
  17. Bailis, R. E.; Baka, J. E. (2010). "Greenhouse Gas Emissions and Land Use Change fromJatropha Curcas-Based Jet Fuel in Brazil". Environmental Science & Technology. 44 (22): 8684–91. doi:10.1021/es1019178. PMID 20977266