Топливная альтернатива

Как говорит вице-президент компании Airbus по устойчивому развитию и экологической эффективности Кристиан Дюма, в авиации экологическая эффективность возникает естественным образом, поскольку сокращение потребления топлива влечет не только меньшие выбросы вредных газов, но и меньшие расходы на топливо. Тем не менее, несмотря на всего лишь 2%-ный вклад в суммарный объем выбросов диоксида углерода, авиация оказалась в центре общественного внимания. Повышение экологической эффективности авиации идет по многим направлениям, одно из наиболее перспективных — использование биотоплива, которое не только позволит в значительной мере сократить выбросы, но и обеспечит в будущем авиацию возобновляемым источником топлива.

Изучаются разнообразные варианты альтернативного топлива для гражданской авиации, но на сегодняшний день наиболее реалистично и экономически целесообразно такое топливо, которое может смешиваться в любых пропорциях с обычным авиакеросином и не требует создания альтернативной наземной топливозаправочной инфраструктуры и специальной регулировки авиадвигателей, не говоря уже о их замене. То есть речь идет о синтетическом керосине, получаемом не перегонкой нефти, а переработкой альтернативного сырья: каменного угля (процесс CTL, Coal-to-Liquid), природного газа (GTL, Gas-to-Liquid) или биомассы (BTL, Biomass-to-Liquid). На первый взгляд, сжигание одного количества керосина, из чего бы его ни производили, приведет к выбросу в атмосферу одинакового количества диоксида углерода (хотя по другим вредным выбросам это может быть и не так — например,  в керосине GTL и BTL гораздо меньше серы, чем в природном). Однако баланс более сложный.
"Надо учитывать, что биомасса в процессе своего роста захватывала CO2 из атмосферы, — поясняет Кристиан Дюма, — поэтому, сжигая биотопливо, мы только возвращаем в атмосферу CO2, связанный при росте растений, не нарушая суммарного баланса, как это происходит при сжигании минерального керосина, когда в атмосферу добавляется CO2, связанный многие миллионы лет назад".
Вот почему использование в авиации биокеросина, полученного из ятрофы, растения семейства молочайных, произрастающего в тропических и субтропических регионах, вместо традиционного керосина позволит уменьшить "углеродный след" почти на 80%.
Именно на таком биотопливе, полученном из ятрофы, в конце ноября бразильская авиакомпания TAM выполнила совместно с Airbus первый тестовый полет, проведение которого было одобрено Европейским агентством по безопасности авиаперевозок (EASA) и авиационными властями Бразилии (ANAC). Топливные баки самолета А320, оснащенного двигателями CFM56, были заправлены смесью, состоящей из биотоплива и традиционного авиационного керосина в пропорции 50:50. На борту лайнера находилось 20 чел. — сотрудники авиакомпании TAM и специалисты Airbus. Вылетев из аэропорта Рио-де-Жанейро, самолет совершил 45-минутный полет и вернулся в аэропорт отправления.
"При тех количествах биотоплива, которые доступны сейчас, нет смысла сертифицировать полеты на 100%-ном биотопливе, — комментирует Кристиан Дюма. — 50% — это только первый шаг. Ну и, разумеется, нужны дополнительные исследования, чтобы быть абсолютно уверенными в том, что и 100%-ное синтетическое топливо полностью безопасно".
От тестовых полетов идет решительное продвижение к коммерческому использованию биотоплива. Авиакомпания Lufthansa с апреля 2011 г. начнет выполнять коммерческие рейсы на биотопливе. Ежедневные рейсы будут осуществляться на самолете А321, оснащенном двигателями V2500 (их выпускает консорциум IAE, International Aero Engines), по маршруту Гамбург—Франкфурт. Для заправки лайнера будет использоваться смесь авиационного керосина и гидроочищенного растительного масла в пропорции 50:50.
Планируется, что данные полеты продлятся полгода, став частью научно-исследовательской программы Burn Fair, направленной на изучение влияния биотоплива на летно-технические характеристики лайнеров в долгосрочной перспективе. Программа осуществляется в партнерстве с компанией Airbus, которая обеспечивает полную техническую поддержку.
Поставщиком биотоплива выступит финская компания Neste Oil, подписавшая контракт о долгосрочном партнерстве с Lufthansa. При производстве биотоплива будет использовано только возобновляемое биологическое сырье, которое не нарушает существующую пищевую цепь.
"Есть разные технологии производства биотоплива, — говорит Кристиан Дюма. — Сырье тоже используется разнообразное, так что нет необходимости в поисках единого для всех решения. Самое главное, что любой вариант биотоплива должен обеспечивать свободное смешивание с авиакеросином; кроме того, мы сейчас рассматриваем только биотопливо второго поколения, выпуск которого не вступает в конкуренцию с остальной сельскохозяйственной деятельностью по производству продуктов питания, — и это одно из важнейших свойств биотоплива нового поколения".
Lufthansa, по словам ее президента Вольфганга Майрхубера, — первая в мире авиакомпания, которая будет использовать биотопливо для выполнения коммерческих рейсов. "Мы видим большой потенциал в использовании биокеросина, — говорит Майрхубер. — Полеты на биотопливе позволят компании сэкономить за полгода около 1500 т выбросов CO2". По мнению президента Airbus Тома Эндерса, осуществление ежедневных рейсов на биокеросине — значительный шаг на пути к использованию биотоплива в авиации на постоянной основе".
"Уже сейчас в мире летает около 23 тыс. самолетов, так что биотоплива нужно много. — говорит Кристиан Дюма. — Но, по прогнозам Airbus, к 2030 г. почти 30% полетов будет выполняться на биотопливе. Пока стоимость биотоплива выше, чем авиакеросина, однако в перспективе при увеличении стоимости нефти цена синтетического керосина сравняется с ценой минерального, что приведет к увеличению спроса на него".
По мере исчерпания запасов нефти биотопливо может стать стратегическим энергоносителем для гражданской авиации. Пока же существенным стимулом для его внедрения служат ужесточающиеся экологические требования и, в частности, рыночные меры стимулирования сокращения выбросов CO2, к которым в том числе относится Европейская система торговли квотами на выбросы ETS. Последняя начнет действовать в гражданской авиации (включая и авиакомпании других стран, выполняющие полеты в Евросоюз) с 1 января 2012 г. Внедрение ETS сейчас вызывает большие дискуссии: Евросоюз вводит ее в одностороннем порядке, вопреки мнению ICAO о необходимости глобального подхода, к тому же и сама система далека от совершенства.
"Каждый раз, когда нам удается снизить расход топлива и выбросы отработанных газов, мы сокращаем расходы, вот почему воздушный транспорт — экологически эффективный сектор, — говорит Кристиан Дюма. — Однако, чтобы добиваться этой эффективности, в авиации требуются очень большие вложения средств. Поэтому введение в воздушном транспорте дополнительных налогов с целью стимулирования экологической эффективности является контрпродуктивным, ведь авиации все эти деньги требуются для инвестиций в развитие будущих, еще более экологических технологий".
Использование биотоплива в рамках системы ETS тоже порождает вопросы. "Что касается биотоплива, в нынешнем устройстве ETS есть две большие глупости, — отмечает Кристиан Дюма. — Первая заключается в том, что если вы используете биотопливо, вы получаете 100%-ное освобождение от выплат за выбросы СО2. Это глупо, поскольку при сжигании биотоплива все равно выделяется диоксид углерода. Вторая глупость в том, что, имея 100%-ное освобождение, вы в реальности не сможете его получить, потому что нет никакого способа продемонстрировать, что вы используете биотопливо".
Впрочем, по словам Дюма, чиновники Еврокомиссии знают об этой проблеме и они будут что-то делать по этому поводу. Вероятно, оптимальный подход заключался бы в усредненном учете: когда биотопливо будет доступно всюду в достаточных количествах, при цене, близкой к стоимости керосина, можно было бы в зависимости от региона считать, что доля биотоплива в аэропортах составляет, допустим, 30, 40 или 50%, и учитывать это автоматически, не рассматривая отдельных авиаперевозчиков. "Но убедить регулирующие органы, которые хотят посчитать каждый литр топлива, будет непросто", — признает Кристиан Дюма.