Bugün uzmanlar, biyoyakıtların geleceği hakkında tartışmaya devam ediyor. havacılık endüstri. Bu konudaki görüşler farklı olsa da, biyoyakıt konusunda şu ana kadar ekonomiden çok politikanın olduğu aşikar. Biyoyakıtlar, öncelikle çevre ve atmosfere zararlı CO2 emisyonlarının miktarını azaltmayı amaçlayan programlar için önemlidir. Dahası, böyle bir yakıtın yarardan çok zararı olabilir.
Biyoyakıtlar hakkında ne biliyoruz?
Bugün biyoyakıtlar yeni ve özel bir şey gibi görünüyor, ama aslında her zaman etrafımızı sarmış durumdalar. Her Rus'un muhtemelen karşılaştığı en basit örnek, en eski katı biyoyakıt türlerinden biri olan yakacak odun. Biyoyakıtın genelleştirilmiş bir özelliğini verirsek, bunun bitki veya hayvansal kaynaklı hammaddelerden, organizmaların yaşamsal faaliyet ürünlerinden veya organik endüstriyel atıklardan üretilen bir yakıt olduğu not edilebilir.
Gerçek için tarih Biyoyakıtlar, ABD'nin ulusal düzeyde hava kirliliğini kontrol etmek için federal bir yasa çıkardığı 1970'lerde aktif olarak geliştirildi, buna Temiz Hava Yasası adı verildi. Yasa, arabalardan ve trenlerden uçaklara kadar çeşitli araçların atmosferine zararlı emisyonları en üst düzeyde azaltmak için oldukça anlaşılır amaçlarla kabul edildi. Şu anda, piyasada biyoyakıt geliştirme ve üretimiyle uğraşan birkaç düzine şirket var ve bunların çoğu hala Amerika Birleşik Devletleri'nde bulunuyor.
Bugün, iki ana biyoyakıt türü vardır. Birinci nesil biyoyakıtlar, yağ, şeker ve nişasta bakımından yüksek yaygın tarımsal ürünlerden elde edilen bitkisel yakıtları içerir. Mahsullerden elde edilen nişasta ve şeker etanole, yağlar ise biyodizele dönüştürülür. Biyoyakıtlar için en yaygın ürünler buğday, kolza tohumu ve mısırdır.
İkinci nesil biyoyakıtlar, odun veya bitki atıkları, gıda endüstrisi atıkları, endüstriyel gaz atıkları, vs.'den elde edilen endüstriyel biyoyakıtlardır. Bu tür biyoyakıt üretimi, birinci nesil mahsullerden daha ucuzdur.
Algler, üçüncü nesil biyoyakıtlar için başka bir hammadde türü olabilir. Bu, bu endüstrinin gelişimi için umut verici bir yön. Üretimleri kıt toprak kaynakları gerektirmezken, algler yüksek bir üreme oranına ve biyokütle konsantrasyonuna sahiptir. Kirli ve tuzlu suda yetiştirilebilmeleri de önemlidir.
Şimdiye kadar, dünyadaki ulaşım biyoyakıtlarının çoğu, bitkisel hammaddelerden üretilen birinci nesil yakıtlardır. Ancak son yıllarda bu sektördeki yatırımlar düşüyor. Bu yakıtın ve üretiminin birçok dezavantajı vardır. Bunlardan biri gıda güvenliğini baltalıyor. Açlık sorununun çözülmediği bir dünyada birçok politikacı ve aktivist, tarım ürünlerini yakıta dönüştürmenin uygunsuz olduğunu düşünüyor.
Uzmanlar, bu tür biyoyakıt kullanımının iklime yarardan çok zararlı olduğuna inanıyor. Fosil yakıtların yanmasından kaynaklanan emisyonları azaltarak, eş zamanlı olarak arazi kullanımında büyük değişiklikler yapıyoruz. Biyoyakıtlara yönelik artan talep, tarım üreticilerini gıda ürünleri için alanlarını azaltmaya zorluyor. Bu, birçok ülkedeki gıda güvenliği programlarıyla çelişiyor.
Tarımsal hammaddelerden biyoyakıt üretimi, gıda üretimi, yetiştirilen mahsullerin çeşitliliği, gıda fiyatları ve kullanılan tarım arazisinin alanı üzerinde dolaylı bir etkiye sahiptir. 2025 yılına kadar 1,2 milyar aç insan olacağı tahmin edilen bir dünyada 2,8 litre etanol üretmek için 952 ton buğday veya 5 litre etanol üretmek için 2000 ton mısır harcamak en mantıklı ve etik karar gibi görünmüyor.
Çevreye zarar vermeyen, insanlığı gıdalardan mahrum bırakmayan ve atık sorununun çözülmesine yardımcı olan ikinci nesil biyoyakıt daha umut verici görünüyor. Uzmanlar, endüstriyel gaz ve odun atığından yapılan bu tür biyoyakıtın Rusya da dahil olmak üzere büyük umutları olduğuna inanıyor. Ülkemizde yılda sadece orman endüstrisinin atığının 35 milyon metreküp olduğu tahmin ediliyor ve ağaç kesimi hacimleri açısından Amerika Birleşik Devletleri'nden sonra ikinci sıradayız.
Havacılık Biyoyakıt Perspektifi
Havacılık ve tüm hava taşımacılığı sektörü, biyoyakıtlar için olası büyüme itici güçleri olarak tanımlanabilir. Havacılık, gezegende tüketilen toplam yakıtın yaklaşık yüzde 10'unu oluşturuyor ki bu oldukça fazladır. Bununla birlikte, havacılıkta biyoyakıtlara ilişkin beklentiler o kadar net değil. Havacılıkta kullanılan gazyağı üretilen yağın yerini alan biyoyakıtların artıları ve eksileri vardır.
Bununla birlikte, biyoyakıtların havacılıkta etkileyici bir lobisi olduğunu hatırlamak önemlidir. Her şeyden önce, Uluslararası Hava Taşımacılığı Birliği ve Uluslararası Sivil Havacılık Örgütü'nü (ICAO) içeren kuruluşlar düzeyinde. Bu kuruluşlar, biyoyakıtın kendisi ve hava yolculuğunda kullanılması için standartlar için lobi yapıyorlar.
Dahası, havayollarının kendileri de biyoyakıt kullanımında bazı avantajlar görüyorlar. Birincisi, ICAO ve sivil toplum kuruluşları ile iyi ilişkiler sürdürüyorlar. İkincisi, ulaşım daha yeşildir. Ekoloji konusu şu anda çok popüler, biri "HYIP" diyebilir ve havayolları için çok iyi bir PR platformudur. Üçüncüsü, biyoyakıtların yakıt fiyatlarındaki dalgalanma riskini azaltmada ekonomik faydaları vardır.
Aynı zamanda, biyoyakıt konusunda ekonomi hem artı hem de eksi oynar. İlk olarak, havayollarının sevdiği olumlu şeyleri düşünün. Günümüzde biyoyakıt pazarı tezgahın üzerinde, bu tür yakıtlar istikrarlı ve anlaşılır bir maliyet üretiyor. Buna karşılık, petrol arıtma sürecinde elde edilen klasik yakıt, maliyeti doğrudan borsadaki fiyatlara bağlı olan bir değişim metasıdır. Akaryakıt fiyatlarındaki dalgalanmalar sürekli devam ediyor ve bu, bu bölgeden uzak insanlar dahil herkes tarafından gözlemleniyor.
Şimdi ekonomik dezavantajlardan bahsedelim. Biyoyakıt üretimi ucuz değil. Berkeley'deki California Üniversitesi'nde kimya mühendisliği ve biyomühendislik profesörü olan ve aynı zamanda Ortak Biyoenerji Enstitüsü'nün CEO'su olan Jay D. Keesling, Global Energy'ye havacılık için biyoyakıtların seri üretiminin şu anda havacılık yakıtları üretmekten daha az maliyetli olduğunu söyledi. Yağdan gelen gazyağı.
O kaydetti:
“Petrolden yapılan modern jet motorları için yakıt çok ucuz. Dünya ülkeleri, karbon nötr yakıtların kullanılmasını gerektiren kurallar koyarlarsa veya havacılık gazyağı için karbon vergileri getirirlerse, bu biyoreaktif yakıt üreticilerini motive edebilir. Böyle bir yakıt üretmenin mümkün olduğunu biliyoruz ama bugün temel sorun ekonomidir. "
Timiryazev Bitki Fizyolojisi Enstitüsü'nün (IPR RAS) direktörü olan Dmitry Los, denizaşırı meslektaşıyla aynı fikirde. Havacılık için biyoyakıt maliyeti hala çok yüksek. Bugünlerde biyoyakıt üretimi, ekonomik bir fenomenden çok siyasi bir irade. Uzmana göre, havacılıkta kullanılan gazyağı halihazırda iyi bir şekilde saflaştırılmış ve dünya çapında hala yeterli olan kömürle çalışan elektrik santrallerinin aksine, Dünya atmosferine çok az yayılıyor.
Hem Dmitry Los hem de Jay D. Kisling, en umut verici olanın ikinci ve üçüncü nesil biyoyakıtların kullanımı olacağına inanıyor. Alglerden (doğal mikroorganizmalar) biyoyakıt üretimi ve gelecekte genetiği değiştirilmiş mikroorganizmalar daha verimli görünmektedir. Bu yaklaşım geniş bir kaynak tabanına sahiptir ve tarım arazisi ve sulama kaynaklarının eksikliği sorununu çözmektedir.
Ayrıca böyle bir üretim, kendisini sonsuza kadar çoğaltabilen kapalı devre bir teknoloji olacaktır. En azından güneş gezegenimizin üzerinde parladığı ve fotosentez süreci devam ettiği sürece. Buna karşılık Kisling, kaynak eksikliği sorununun, biyoyakıt üretiminde organik atıkların yaygın kullanımı yoluyla çözülebileceğini sözlerine ekledi.
Havacılıkta biyoyakıt kullanımı
Bugün, havacılıkta biyoyakıt kullanımı politik düzeyde itiliyor. Örneğin, AB'de havacılık, sera gazı emisyonlarının yüzde 3'ünü oluşturmaktadır. Biyoyakıt kullanımıyla, Uluslararası Hava Taşımacılığı Birliği, 2050'ye kadar atmosfere zararlı emisyonların hacmini yarıya indirmeyi bekliyor (2005'e kıyasla).
Sorun şu ki, tüm bu emisyonlar Dünya'nın troposferinin en hassas katmanlarında meydana geliyor. Yılda yüzde beşlik hava yolculuğu büyümesi, zamanla küresel CO2 emisyonlarının havacılıktan 3'ye kadar yüzde 2050'e değişmemiş bir payına yol açabilir (şu anda küresel olarak emisyonların yüzde 2'sini oluşturuyorlar) ...
Gezegenimizin atmosferi için böyle bir artış bile zaten çok fazla. Gezegendeki küresel iklim değişikliği sorununu hesaba katan insanlığın, zararlı emisyonların hacmini azaltması ve uçak motorlarının çevre dostluğunu iyileştirmek için çalışması gerekiyor. Küresel ısınma üzerindeki etkimizi sanayi öncesi kalkınmaya karşı 1,5 santigrat derece ile sınırlamak istiyorsak bu önemlidir.
Şimdiye kadar, havacılık gazyağının biyoyakıt ile değiştirilmesi, iki tür yakıtın biyoyakıtın yüzde 10-20'si oranında gazyağı ile karıştırılmasıyla kademeli olarak gerçekleştirildi. Bu tür hacimlerde bile bu, atmosfere zararlı emisyonlarda somut bir azalma sağlar.
Havacılıkta biyoyakıt kullanmanın ilk deneyimi 2008 yılına dayanıyor. Daha sonra Virgin Atlantic havayolu şirketi, biyoyakıtların yüzde 20'sini normal havacılık gazyağı ile karıştırarak uçuşu gerçekleştirdi. O zamandan beri bu teknoloji, KLM gibi büyük olanlar da dahil olmak üzere çeşitli havayolları tarafından test edildi. En dikkate değer başarı, yakıt olarak kullanılmış bitkisel yağ ilavesi ile bir karışım kullanarak 2017 yılında Çin'den Amerika Birleşik Devletleri'ne uçan Hainan Havayolları'na ait.
Hava Kuvvetleri de teknolojiyle ilgileniyor. Örneğin, Hindistan'da An-32 askeri nakliye uçağı, biyoyakıt uçurma sertifikası aldı. Bu uçağın motorları normalde yüzde 10'u biyolojik bileşenlerden oluşan bir karışım üzerinde çalışıyor. Hindistan Hava Kuvvetleri, 2024 yılına kadar geleneksel havacılık gazyağı kullanımını 4 milyar dolar azaltmayı ve biyoyakıtlara oldukça geniş bir geçiş yapmayı bekliyor.
Havacılık şirketi Boeing, 2030 yılına kadar% XNUMX biyoyakıtla düzenli uçuşlar yapabilecek uçaklar üretmeyi planlıyor. En azından bu tür planlar bugün uçak üreticisi tarafından gerçekten dile getiriliyor. Aynı zamanda, biyoyakıtlar atmosfere zararlı emisyonları azaltmanın tek yoludur.
Gelecek vaat eden bir yön, hibrit veya tamamen elektrikli motorlara sahip uçakların oluşturulması olabilir. Bu, havacılığı yalnızca karbon nötr değil, aynı zamanda tamamen çevre dostu yapmak için gerçek bir fırsattır. Sadece atmosferik oksijenle oksitlenen güçlü depolama pillerinin ortaya çıkmasını beklemek kalır.