Исследования ученых РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина подтвердили, что технология производства авиационного топлива SAF из растительных лигноцеллюлозных отходов позволит снизить выбросы углекислого газа на 75% по сравнению с нефтяным керосином.
Технологию производства экологичного авиационного топлива из лигноцеллюлозного сырья — побочного продукта сельскохозяйственного и пищевого сектора — создали в Российском государственном университете нефти и газа (научном исследовательском университете) имени И.М. Губкина. Разработка позволит российской авиации соответствовать современным требованиям.
Для снижения углеродного следа Международная организация гражданской авиации (ICAO), куда входит и Россия, учредила программу CORSIA, обязывающую авиакомпании компенсировать рост выбросов по сравнению с 2019 годом. Сейчас идет добровольный этап программы, с 2027 года наступит обязательное погашение компенсаций. Авиакомпании будут платить или использовать для международных перелетов устойчивое авиационное топливо (SAF) из биомассы и возобновляемого углерода. Сейчас его выпускают единицы сертифицированных западных компаний.
Разработанная учеными Губкинского университета технология производства авиационного топлива SAF из лигноцеллюлозы основана на процессах быстрого пиролиза, замедленного коксования и гидрокрекинга. Сначала сырье в результате пиролиза преобразуется в более энергоплотный жидкий продукт – бионефть, содержащую большое количество кислорода и связанной воды. Затем она вместе с гудроном подвергается коксованию, что позволяет удалить часть кислорода, входящего в состав сырья. Полученные газойлевая фракция впоследствии проходит глубокую гидропереработку на установке гидрокрекинга. Помимо целевого продукта SAF часть возобновляемого углерода уходит в дизельное топливо и бензин, а также в не менее ценный продукт – биококс.
«Из-за крайне низкой ценности лигноцеллюлозные отходы сейчас часто не перерабатываются квалифицированно, поэтому их превращение в топливо будет не только решением проблем авиации, но и эффективным путем утилизации», — отметил профессор кафедры технологии переработки нефти РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, руководитель проекта Михаил Ершов.
Исследования Губкинского университета подтвердили, что разработанная технология не потребует принципиального переоборудования имеющихся установок. Высокая кислотность бионефти диктует необходимость только частичной модернизации оборудования и использование коррозионностойких сплавов в отдельных узлах.
Созданная учеными Губкинского университета технология переработки лигноцеллюлозного сырья в цепочке процессов пиролиз-коксование-гидрокрекинг позволила получить реактивное топливо с фракцией, содержащей до 12% углерода биологического происхождения.
«Дальнейшая работа будет направлена на увеличение доли биоуглерода в топливе, — сообщил Михаил Ершов. — В планах — исследования по модификации бионефти и ее модельных соединений путем предварительной деполимеризации углеводов и контролируемой олигомеризации по углеродной цепи».
Проект выполнялся при поддержке Российского научного фонда.