Найти в Дзене
Энергия из отходов

Неочивидное сырье для «зеленого» топлива

Разрыхлитель для теста, удобрения для растений, отходы от приготовления китайской еды — всем этим предлагают заправлять автомобили и даже самолеты. Почему не использовать обычное топливо? И станет ли транспорт экологичнее? Расскажем о последних разработках в этой сфере.

Двигатели внутреннего сгорания постепенно сдают свои позиции. Электромобили же появились в линейках всех автомобильных концернов. Используют они главным образом литий-ионные батареи. Однако ученые Оксфордского университета считают, что на смену литию может прийти натрий. Запасы его гораздо больше, а добывать легче. Профессор Билл Дэвид считает, что он станет доминирующим типом аккумуляторов для автомобилей и гаджетов, которые мы используем в быту.

Натрий, правда, проигрывает литию по мощности. Поэтому пока планируется использовать в батареях оба металла, но постепенно доля первого будет становиться больше.

Билл Дэвид, профессор неорганической химии Оксфордского университета: «К 2030 году большинство электромобилей будут иметь комбинацию литиевых и натриевых батарей. Но я не удивлюсь, если к 2040 году натриевых батарей будет в 10 раз больше, чем литиевых, а может быть, даже в 100 раз».
Билл Дэвид, профессор неорганической химии Оксфордского университета: «К 2030 году большинство электромобилей будут иметь комбинацию литиевых и натриевых батарей. Но я не удивлюсь, если к 2040 году натриевых батарей будет в 10 раз больше, чем литиевых, а может быть, даже в 100 раз».

При этом Дэвид заявляет, что натрий они берут из соли, морской воды, но больше всего ученым почему-то нравится разрыхлитель для теста.

-3

Ученых не смущает то, что батареи, созданные с использованием натрия, гораздо менее мощные, чем литий-ионные. Преимущество в том, что они лучше работают при более низких и более высоких температурах. Кроме того, они дешевле и их легче перерабатывать. По мнению Дэвида, нет причин, чтобы не появились автомобили с запасом хода 650 км на натриевых батареях.

-4

При этом ученые признают, что для авиации необходим другой подход. Аккумуляторные батареи слишком тяжелые, чтобы устанавливать их на самолеты. Для авиаперевозок вместо керосина предлагают использовать аммиак, который в больших количествах содержится в удобрениях.

Билл Дэвид, профессор неорганической химии Оксфордского университета: «Мы разрабатываем самолет на аммиачной основе, и к нам проявляют интерес производители двигателей внутреннего сгорания. В принципе, мы можем модернизировать Airbus A320 или Boeing 787 и коснуться только крыла, чтобы фактически заменить реактивное топливо аммиаком. Если подсчитать, то на скорости 800 км/ч вы получите ту же скорость пламени, что и реактивное топливо, и такое же количество энергии, но только 40% дальности полета».
Билл Дэвид, профессор неорганической химии Оксфордского университета: «Мы разрабатываем самолет на аммиачной основе, и к нам проявляют интерес производители двигателей внутреннего сгорания. В принципе, мы можем модернизировать Airbus A320 или Boeing 787 и коснуться только крыла, чтобы фактически заменить реактивное топливо аммиаком. Если подсчитать, то на скорости 800 км/ч вы получите ту же скорость пламени, что и реактивное топливо, и такое же количество энергии, но только 40% дальности полета».

Однако даже с такой сокращенной дальностью полета Boeing 787 сможет преодолеть значительное расстояние, например, от Лондона до Нью-Йорка.

-6

Кроме того, инфраструктура некоторых аэропортов (в частности, Хитроу) уже приспособлена для использования нового вида топлива. Если для водорода, который все считают главным экологичным заменителем традиционного топлива, придется строить специальные трубопроводы и резервуары, то инфраструктура для доставки и хранения аммиака уже есть. Его используют для обогрева и охлаждения одного из терминалов.

Не менее эксцентрично выглядит проект компании Sichuan Jinshang Environmental Technology. В 2016 году этот стартап начал экспортировать остатки жира из китайских ресторанов в Европу и Сингапур. Там из него производят экологичное реактивное топливо.

-7

Авиационная промышленность, на долю которой приходится около 2% от общего объема выброса парниковых газов, вынуждена активно искать альтернативы традиционному топливу. Многие компании обязались к 2030 году заменить около 10% реактивного топлива другими видами.

Отработанный жир и масло с кухонь представляется прекрасным вариантом. Не страдает производство продуктов питания, не вырубаются дополнительные леса для посадки сельскохозяйственных культур, не добывается ископаемое топливо. Одновременно решается проблема утилизации отходов, которые называют «водосточным маслом».

-8

Об этой проблеме впервые широко заговорили в 2013 году после выхода документального фильма. Авторы рассказывали о незаконном производстве и продаже растительного масла, приготовленного из гнилого животного жира, отходов ресторанов и даже скотобойни. Его очищают кустарным способом, а затем продают небольшим ресторанам и уличным торговцам.

Несмотря на то, что производство и использование «водосточного масла» в Китае незаконно, власти не смогли до конца искоренить эту практику.

-9

Компания Sichuan Jinshang Environmental Technology собирает отработанное масло в основном из ресторанов, где блюда готовятся c использованием традиционных жаровен hot pot. Посетители сначала погружают кусочки мяса в острый суп, богатый расплавленным животным жиром, затем окунают каждый кусочек в растительное масло. Только в столице провинции Сычуань городе Чэнду с населением 16 млн человек каждый месяц образуется

около 12 000 тонн

отработанного масла.

-10

После удаления примесей из него получают прекурсор биотоплива, который называют промышленным смешанным маслом. Мировые энергетические гиганты перерабатывают его в биодизель и топливо для реактивных двигателей.

Sichuan Jinshang Environmental Technology включилась в борьбу с «водосточным маслом» в 2016 году, во время кризиса с безопасностью пищевых продуктов в Китае. Тогда же в мире впервые начал наблюдаться рост спроса на биотопливо со стороны нефтеперерабатывающих заводов.

-11

При том, что Китай — мировой лидер по потреблению пищевого жира (более 41 млн тонн в год), лишь 3 млн из них попадает сейчас в цепочку поставок биодизеля. Цены на этот основной вид биотоплива выросли на фоне роста спроса в Европе. Таким образом, есть много возможностей для развития этого направления. Особенно в связи с тем, что многие правительства и регулирующие органы постоянно ужесточают правила и цели по выбросам. ЕС требует, чтобы к 2030 году самолеты и аэропорты использовали 5% экологического топлива, а к 2050 — уже 85%.

-12

Несмотря на то, что устойчивое топливо остается намного дороже традиционного, авиакомпании вынуждены реагировать. Многие из них объединяются со стартапами, разрабатывающими более чистые технологии, пусть даже они часто кажутся довольно экстравагантными и неожиданными.

Чонг Ченг Тунг, доцент Китайско-британского низкоуглеродного колледжа Шанхайского университета Цзяо Тонг: «Когда есть спрос, предложение подтянется, а спрос уже есть. Либо вы переключаетесь на зеленое топливо, такое как биотопливо для реактивных двигателей, либо вам приходится платить большие штрафы».
Чонг Ченг Тунг, доцент Китайско-британского низкоуглеродного колледжа Шанхайского университета Цзяо Тонг: «Когда есть спрос, предложение подтянется, а спрос уже есть. Либо вы переключаетесь на зеленое топливо, такое как биотопливо для реактивных двигателей, либо вам приходится платить большие штрафы».

По материалам: bloomberg.com, dailymail.co.uk, energylivenews.com