Θα «απογειωθούν» τα βιώσιμα αεροπορικά καύσιμα;

Σύνταξη – επιμέλεια: Στέλιος Βασιλούδης

Σε ένα κτίριο στην άκρη ενός επιχειρηματικού πάρκου έξω από το Σέφιλντ, ο ερευνητής Ihab Ahmed ετοιμάζεται να ξεκινήσει έναν μικρό κινητήρα τζετ. Το κτίριο χρησιμοποιήθηκε αρχικά ως βοηθητική μονάδα ισχύος για εμπορικά αεροσκάφη, αλλά έκτοτε έχει μετατραπεί σε βάση δοκιμών για νέα καύσιμα που αναπτύχθηκαν στο διπλανό εργαστήριο.

…

Η μοναδα αποτελεί κεντρικό στοιχείο του Κέντρου Καινοτομίας Αειφόρων Καυσίμων του Πανεπιστημίου του Σέφιλντ (SAF-IC), μιας ερευνητικής εγκατάστασης που δημιουργήθηκε για να επιτρέπει την προετοιμασία και την αξιολόγηση των συνθετικών καυσίμων σε μικρή κλίμακα, πριν τεθούν σε παραγωγή μεγάλης κλίμακας. Σε εναν πάγκο οθονών υπολογιστών στο δωμάτιο ελέγχου, ο Ihab μπορεί να παρακολουθεί τον κινητήρα καθώς ξεκινά με μια έκρηξη φλόγας και ανάβει. Οι αισθητήρες του λένε τι κάνει ο κινητήρας σε πραγματικό χρόνο – και επιτρέπουν τη συνεχή ανάλυση των καυσαερίων.

Τα αειφόρα καύσιμα είναι συνθετικές εναλλακτικές λύσεις στα ορυκτά καύσιμα, και παράγονται από ανανεώσιμες πηγές. Αυτά μπορεί να περιλαμβάνουν απόβλητα μαγειρικά έλαια, φυτικά λίπη και γεωργικά απόβλητα, καθώς και δεσμευμένο διοξείδιο του άνθρακα. Το πλεονέκτημα της χρήσης καυσίμων όπως αυτά είναι ότι δεν προσθέτει στο συνολικό φορτίο διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα.

Ο άνθρακας που εκπέμπεται έχει αφαιρεθεί, είτε από φυτά είτε με χημικές διεργασίες. Αντίθετα, η καύση ορυκτών καυσίμων απελευθερώνει άνθρακα που έχει αποθηκευτεί στη γη για εκατομμύρια χρόνια. «Από περιβαλλοντική άποψη, είναι η μέρα με τη νύχτα», εξηγεί ο Ahmed.

…

«Καταρχήν, το διοξείδιο θα πρέπει να είναι στο καθαρό μηδέν, επομένως δεν προστίθεται άλλο διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, αλλά ένα άλλο πλεονέκτημα είναι εκείνα που δεν αφορούν το διοξείδιο. Για παράδειγμα, μειώνει τα σωματίδια και τον καπνό που βγαίνουν από τον κινητήρα, τα οποία μπορούν να επηρεάσουν τους πνεύμονές, καθώς και να συμβάλλουν στη δημιουργία ιχνών εξάτμισης», συμπληρώνει.

Για τον κλάδο των αερομεταφορών, αυτό μπορεί να αλλάξει το παιχνίδι. Σύμφωνα με προβλέψεις τόσο της Airbus όσο και της Boeing, ο παγκόσμιος στόλος αεροσκαφών αναμένεται να υπερδιπλασιαστεί τις επόμενες δύο δεκαετίες, καθώς διευρύνονται οι μεσαίες τάξεις σε χώρες όπως η Ινδία και η Κίνα και η ζήτηση για αεροπορικά ταξίδια αυξάνεται. Την ίδια στιγμή, τα μέλη της Διεθνούς Ένωσης Αερομεταφορών, η οποία εκπροσωπεί τις αεροπορικές εταιρείες, έχουν δεσμευτεί να φτάσουν στο καθαρό μηδέν έως το 2050.

Σίγουρα, κάποια κέρδη θα προκύψουν με την αντικατάσταση παλαιότερων αεροπλάνων με νέα. Τα πιο σύγχρονα αεροσκάφη είναι μεταξύ 15 – 30% πιο αποδοτικά σε καύσιμα από τα προκάτοχα τους. Ωστόσο, εάν ο κλάδος πρόκειται να συνεχίσει να επεκτείνεται, θα χρειαστεί να γίνουν πολύ περισσότερα.

Μακροπρόθεσμα, οι νέες τεχνολογίες όπως η χρήση υδρογόνου και η ηλεκτροδότηση είναι πιθανό να διαδραματίσουν κάποιο ρόλο, τουλάχιστον σε μικρότερες διαδρομές. Υπάρχουν όμως μεγάλες προκλήσεις που πρέπει να ξεπεραστούν. Το υδρογόνο, για παράδειγμα, είναι ογκώδες και δύσκολο να αποθηκευτεί σε μεγάλες ποσότητες. Πρέπει είτε να διατηρηθεί ως αέριο υψηλής συμπίεσης είτε ως πολύ κρύο υγρό. Για να είναι βιώσιμο, πρέπει να γίνει με «καθαρό» τρόπο, από ανανεώσιμες πηγές – και οι προμήθειες είναι πλέον πολύ περιορισμένες.

«Πιστεύουμε ότι, από τεχνικής σκοπιάς, θα μπορούσαμε να φέρουμε ένα μικρό αεροσκάφος κυψελών καυσίμου υδρογόνου στην αγορά μεταξύ 2035 και 2045», λέει ο Arjen Meijer, διευθύνων σύμβουλος της βραζιλιάνικης εταιρείας κατασκευής τζετ Embraer.

«Όμως το ερώτημα που πρέπει να απαντηθεί είναι: θα υπάρχει αρκετό υδρογόνο για να τροφοδοτήσει αυτά τα αεροσκάφη; Αυτά τα πράγματα πρέπει να πραγματοποιηθούν συγχρόνως. Δεν μπορούν να συμβούν χωριστά» λέει ο ίδιος.

Οι μπαταρίες, εν τω μεταξύ, είναι αυτή τη στιγμή πολύ βαριές σε σχέση με την ενέργεια που περιέχουν. Αυτό τις καθιστά ακατάλληλες για τροφοδοσία μεγάλων αεροπλάνων ή για χρήση σε μεγάλες αποστάσεις. Έτσι,ι τα υδρογόνο και τα υβριδικά, ή πλήρως ηλεκτρικά, αεροπλάνα παραμένουν χρόνια μακριά. Τα αειφόρα αεροπορικά καύσιμα, αντίθετα, μπορούν να παρασκευαστούν στο εργαστήριο ώστε να έχουν τα ίδια χαρακτηριστικά με τα συμβατικά που προέρχονται από αργό πετρέλαιο, ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν στα σημερινά αεροσκάφη.

Υπάρχουν όμως περιορισμοί. Οι αεροπορικές εταιρείες πρέπει, επί του παρόντος, να χρησιμοποιούν ένα μείγμα SAF με συνηθισμένο καύσιμο, με το στοιχείο SAF να μην υπερβαίνει το 50%. Ωστόσο, τα σύγχρονα αεροπλάνα είναι ικανά να καίνε 100% SAF. Σε μια ειδικά εγκεκριμένη δοκιμαστική πτήση πέρυσι, η Virgin Atlantic πέταξε ένα Boeing 787 από το Λονδίνο στη Νέα Υόρκη χρησιμοποιώντας καύσιμα που παράγονται αποκλειστικά από απόβλητα λίπη και φυτικά σάκχαρα. «Οι τεχνολογίες είναι ήδη διαθέσιμες και πιστοποιημένες για χρήση σε αεροσκάφη», εξηγεί η Julie Kitcher, επικεφαλής αξιωματούχος βιωσιμότητας της Airbus.

«Η πρόκληση με τα βιώσιμα καύσιμα είναι πραγματικά να παραχθουν σε κλίμακα και σε προσιτή τιμή σε ολόκληρο τον κόσμο, επειδή πρόκειται για μια παγκόσμια βιομηχανία».

Αυτό είναι ξεκάθαρα το διακύβευμα. Οι προμήθειες SAF είναι επί του παρόντος ελάχιστες. Σύμφωνα με την ευρωπαϊκή ρυθμιστική αρχή EASA, αποτελούν μόλις το 0,05% του καυσίμου που χρησιμοποιείται στην ΕΕ. Κοστίζουν επίσης τρεις με πέντε φορές περισσότερο από τα «κανονικά» καύσιμα αεροσκαφών. Οι κυβερνήσεις θέλουν να το αλλάξουν αυτό. Στο Ηνωμένο Βασίλειο έχει τεθεί σε ισχύ μια «εντολή SAF», η οποία ορίζει ότι από το επόμενο έτος, το 2% του συνόλου των καυσίμων αεροσκαφων πρέπει να είναι SAF και πρέπει να αυξηθούν σε 10% το 2030 και 22% το 2040. Η ΕΕ έχει εκδώσει παρόμοια εντολή, αν και αυτή επεκτείνεται έως το 2050 – όταν ο στόχος για χρήση SAF θα είναι 63%. Οι ΗΠΑ δεν έχουν ελάχιστες απαιτήσεις, αλλά προσφέρουν επιδοτήσεις για τη μείωση της τιμής των βιώσιμων καυσίμων. Όμως, εάν πρόκειται να αυξηθεί η χρήση του SAF, η παραγωγή θα πρέπει επίσης να αυξηθεί δραματικά.

Υπάρχουν πολλές διαφορετικές μέθοδοι ή δρομοι για την παραγωγή βιώσιμων καυσίμων. Μπορούν να παρασκευαστούν από βιομάζα, όπως απόβλητα μαγειρικά έλαια, ενεργειακές καλλιέργειες, ξύλο, γεωργικά υπολείμματα και ακόμη και ανθρώπινα απόβλητα. Ωστόσο, υπάρχουν ανησυχίες ότι αυτή η διαδικασια δεν θα παρέχει όλα τα καύσιμα που θα χρειαστεί τελικά η αγορά. Ορισμένες πρώτες ύλες μπορεί να χρειαστεί να αποφευχθούν, είτε για να μειωθεί η περιβαλλοντική υποβάθμιση, όπως η αποψίλωση των δασών, είτε για να αποτραπεί η μεταβίβαση της γης που απαιτείται για την καλλιέργεια τροφίμων στην παραγωγή ενέργειας.

Μια εναλλακτική είναι η χρήση μιας μεθόδου που ονομάζεται «ισχύς σε υγρό», στην οποία το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα διασπώνται, με τον άνθρακα και το υδρογόνο που προκύπτουν να συνδυάζονται για να δημιουργήσουν υγρό καύσιμο. Αυτό θα μπορούσε να παράγει δυνητικά απεριόριστες προμήθειες καυσίμων, αλλά για να είναι βιώσιμο απαιτούνται μεγάλες ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές, καθώς και σημαντική αύξηση στη δέσμευση και αποθήκευση άνθρακα.

Οι δύο διαδικασίες – χρήση βιομάζας ή «ενέργεια σε υγρό» – είναι επί του παρόντος πολύ δαπανηρές. Ως αποτέλεσμα, η αεροπορική βιομηχανία απαιτεί δράση για την αύξηση της παραγωγής και τη μείωση των τιμών, μέσω οικονομιών κλίμακας. Ωστόσο, οι περιβαλλοντολόγοι αμφισβητούν εάν αυτό είναι πραγματικά βιώσιμο. «Υπάρχουν καλά SAF και υπάρχουν κακά SAF, αλλά η ωμή αλήθεια είναι ότι αυτή τη στιγμή δεν υπάρχουν πολλά παραδείγματα», λέει ο Matt Finch, επικεφαλής της ομάδας εκστρατειών Transport & Environment στο Ηνωμένο Βασίλειο. «Αντίθετα, υπάρχουν χιλιάδες νέα αεροπλάνα υπο παραγγελία από αεροπορικές εταιρείες και όλα θα καίνε ορυκτά καύσιμα για τουλάχιστον 20 χρόνια», συνεχίζει. Προσθέτει οτι: «Οι πράξεις μιλούν πιο δυνατά από τα λόγια και είναι σαφές ότι ο κλάδος των αερομεταφορών δεν σχεδιάζει να απαλλαγεί από τον εθισμό του στη ρύπανση».

Ωστόσο, στην πρόσφατη αεροπορική έκθεση Farnborough, υπήρξαν αρκετές σημαντικές ανακοινώσεις σχετικά με το SAF. Μια κοινοπραξία που περιλαμβάνει την Airbus, την AirFrance-KLM, την Associated Energy Group, την BNP Paribas και την Qantas μεταξύ άλλων, ανακοίνωσε σχέδια για επένδυση 200 εκατομμυρίων δολαρίων σε ένα νέο ταμείο που θα επενδύσει σε «τεχνολογικά ώριμα έργα παραγωγής SAF που χρησιμοποιούν για παράδειγμα τα απόβλητα ως βαση για πρώτες ύλες».

Εν τω μεταξύ, η Boeing ανακοίνωσε ότι έχει δημιουργήσει μια συνεργασία με την επενδυτική εταιρεία Clear Sky για να προωθήσει μια μέθοδο παραγωγής SAF που δημιουργήθηκε από την βρετανική εταιρεία Firefly. Αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει τη λήψη ανθρώπινων αποβλήτων και τη χρήση θερμότητας και υψηλής πίεσης για τη μετατροπή τους σε ουσία που μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή SAF. Με άλλα λόγια, θα επιτρέπει στα αεροπλάνα να τροφοδοτούνται με ανθρώπινα «περιττώματα».

Πηγή: BBC News