Asiantuntijat keskustelevat edelleen biopolttoaineiden näkymistä lentoteollisuudessa. Mielipiteet tästä asiasta ovat erilaisia, mutta on selvää, että toistaiseksi biopolttoaineiden alalla on enemmän politiikkaa kuin taloutta. Biopolttoaineet ovat tärkeitä ensisijaisesti ympäristölle ja ohjelmille, joilla pyritään vähentämään haitallisten hiilidioksidipäästöjen määrää ilmakehään. Lisäksi tällaisesta polttoaineesta voi olla enemmän haittaa kuin hyötyä.
Mitä tiedämme biopolttoaineista?
Nykyään biopolttoaineet näyttävät olevan jotain uutta ja erikoista, mutta itse asiassa ne ovat aina ympäröineet meitä. Yksinkertaisin esimerkki, jonka jokainen venäläinen on todennäköisesti kohdannut, on polttopuut - yksi vanhimmista kiinteistä biopolttoaineista. Jos annamme yleisen ominaisuuden biopolttoaineelle, voidaan todeta, että tämä on polttoaine, joka on valmistettu kasvi- tai eläinperäisistä raaka -aineista, eliöiden elintärkeistä tuotteista tai orgaanisesta teollisuusjätteestä.
Biopolttoaineiden todellista historiaa kehitettiin aktiivisesti 1970 -luvulla, kun Yhdysvallat antoi liittovaltion lain, joka valvoo ilmansaasteita kansallisella tasolla, ja sitä kutsuttiin puhtaan ilman laiksi. Laki hyväksyttiin varsin ymmärrettäviin tarkoituksiin, jotta eri ajoneuvojen haitallisia päästöjä ilmakehään voitaisiin vähentää mahdollisimman paljon: autoista ja junista lentokoneisiin. Tällä hetkellä markkinoilla on useita kymmeniä yrityksiä, jotka harjoittavat biopolttoaineiden kehittämistä ja tuotantoa, ja suurin osa niistä sijaitsee edelleen Yhdysvalloissa.
Nykyään biopolttoaineita on kahta päätyyppiä. Ensimmäisen sukupolven biopolttoaineisiin kuuluvat kasvispolttoaineet, jotka uutetaan tavallisista maatalouskasveista, joissa on paljon rasvaa, sokeria ja tärkkelystä. Kasveista peräisin oleva tärkkelys ja sokeri muutetaan etanoliksi ja rasvat biodieseliksi. Yleisimmät biopolttoaineiden viljelykasvit ovat vehnä, rypsi ja maissi.
Toisen sukupolven biopolttoaineet ovat teollisia biopolttoaineita, jotka saadaan puusta tai kasvijätteestä, elintarviketeollisuuden jätteestä, teollisuuskaasujätteestä jne. Tällaisen biopolttoaineen tuotanto on halvempaa kuin ensimmäisen sukupolven viljely.
Levät voivat tulla toisen tyyppiseksi raaka -aineeksi kolmannen sukupolven biopolttoaineille. Tämä on lupaava suunta tämän alan kehitykselle. Niiden tuotanto ei vaadi niukkoja maaresursseja, kun taas levillä on korkea lisääntymisaste ja biomassapitoisuus. On myös tärkeää, että niitä voidaan kasvattaa saastuneessa ja suolaisessa vedessä.
Tähän asti suurin osa maailman liikenteen biopolttoaineista on ensimmäisen sukupolven polttoaineita, jotka on valmistettu kasviperäisistä raaka-aineista. Mutta viime vuosina investoinnit tällä alalla ovat vähentyneet. Tällä polttoaineella ja sen tuotannolla on monia haittoja. Yksi niistä on elintarviketurvan heikentäminen. Maailmassa, jossa nälän ongelmaa ei ole ratkaistu, monet poliitikot ja aktivistit pitävät sopimattomana maataloustuotteiden muuttamista polttoaineeksi.
Asiantuntijat uskovat, että tällaisten biopolttoaineiden käyttö on haitallisempaa ilmastolle kuin hyvää. Pienentämällä fossiilisten polttoaineiden päästöjä teemme samanaikaisesti suuria maankäytön muutoksia. Kasvava biopolttoaineiden kysyntä pakottaa maatalouden tuottajat vähentämään elintarvikeviljelyalaansa. Tämä on ristiriidassa monien maiden elintarviketurvaohjelmien kanssa.
Biopolttoaineiden tuotanto maatalousraaka -aineista vaikuttaa epäsuorasti elintarviketuotantoon, viljelykasvien lajikkeeseen, elintarvikkeiden hintoihin ja käytetyn maatalousmaan pinta -alaan. Maailmassa, jossa ennusteiden mukaan nälkäisiä voi olla 1,2 miljardia vuoteen 2025 mennessä, kun 2,8 tonnia vehnää käytetään 952 litran etanolin tuottamiseen tai 5 tonnia maissia 2000 litran etanolin tuottamiseen, ei tunnu järkevimmältä ja eettinen päätös.
Toisen sukupolven biopolttoaine näyttää lupaavammalta, mikä ei vahingoita ympäristöä, ei riistä ihmiseltä ruokaa ja auttaa ratkaisemaan jätteen ongelman. Asiantuntijat uskovat, että tällaisella teollisuuskaasusta ja puujätteestä valmistetulla biopolttoaineella on suuria näkymiä myös Venäjällä. Maassamme vain metsäteollisuuden jätteen arvioidaan olevan 35 miljoonaa kuutiometriä vuodessa, ja hakkuumäärillä olemme Yhdysvaltojen jälkeen toiseksi.
Lentoliikenteen biopolttoaineiden näkökulma
Lentoliikenne ja koko lentoliikenneala voidaan tunnistaa mahdollisiksi biopolttoaineiden kasvutekijöiksi. Lentoliikenteen osuus planeetan kulutetusta polttoaineesta on noin 10 prosenttia, mikä on melko paljon. Biopolttoaineiden näkymät ilmailussa eivät kuitenkaan ole niin selkeitä. Biopolttoaineilla, jotka korvaavat lentopetroolia valmistavan öljyn, on hyvät ja huonot puolensa.
On kuitenkin tärkeää muistaa, että biopolttoaineilla on vaikuttava aula ilmailussa. Ensinnäkin organisaatioiden tasolla, joihin kuuluvat Kansainvälinen ilmakuljetusliitto ja Kansainvälinen siviili -ilmailujärjestö (ICAO). Nämä järjestöt lobbaavat itse biopolttoaineen ja sen käyttöä lentokoneissa koskevien standardien puolesta.
Lisäksi lentoyhtiöt näkevät myös joitain etuja biopolttoaineiden käytössä. Ensinnäkin he ylläpitävät hyviä suhteita ICAO: han ja kansalaisyhteiskunnan järjestöihin. Toiseksi ne tekevät liikenteestä vihreämpää. Ekologia -aihe on tällä hetkellä erittäin suosittu, voisi sanoa, "HYIP", ja se on erittäin hyvä PR -alusta lentoyhtiöille. Kolmanneksi biopolttoaineilla on taloudellista hyötyä polttoainehintojen epävakauden riskien vähentämisessä.
Samaan aikaan talous biopolttoaineissa on sekä plus että miinus. Ajattele ensin lentoyhtiöiden rakastamaa positiivista. Biopolttoaineiden markkinat ovat nykyään ilman reseptiä, ja tällainen polttoaine tuottaa vakaan ja ymmärrettävän hinnan. Öljynjalostusprosessissa saatu klassinen polttoaine puolestaan on vaihto -omaisuus, jonka hinta riippuu suoraan pörssin hinnoista. Polttoaineiden hintavaihtelut jatkuvat jatkuvasti, ja tämän havaitsevat kaikki, myös ihmiset, jotka ovat kaukana tältä alueelta.
Puhutaan nyt taloudellisista haitoista. Biopolttoaineen tuotanto ei ole halpaa. Jay D. Keesling, kemian tekniikan ja biotekniikan professori Kalifornian yliopistosta, Berkeley, joka on myös Bioenergy-instituutin johtaja, kertoi Global Energylle, että lentoliikenteen biopolttoaineiden massatuotanto on tällä hetkellä vähemmän kustannustehokasta kuin lentopolttoaineiden tuottaminen kerosiini öljystä.
Hän totesi:
”Öljystä valmistettu nykyaikaisten suihkumoottoreiden polttoaine on erittäin halpaa. Jos maat ympäri maailmaa laativat sääntöjä, jotka edellyttävät hiilineutraalien polttoaineiden käyttöä tai ottavat käyttöön hiiliverotuksen lentopetrolista, tämä voi motivoida bioreaktiivisten polttoaineiden tuottajia. Tiedämme, että tällaista polttoainetta on mahdollista tuottaa, mutta suurin ongelma tänään on talous."
Dmitri Los, joka on Timiryazevin kasvifysiologian instituutin (IPR RAS) johtaja, on samaa mieltä merentakaisen kollegansa kanssa. Lentoliikenteen biopolttoaineiden hinta on edelleen erittäin korkea. Biopolttoaineiden tuotanto on nykyään enemmän poliittista tahtoa kuin taloudellista ilmiötä. Asiantuntijan mukaan lentopetrooli on jo hyvin puhdistettua ja päästää vähän maapallon ilmakehään, toisin kuin hiilivoimalaitokset, joita on edelleen riittävästi kaikkialla maailmassa.
Sekä Dmitry Los että Jay D. Kisling uskovat, että lupaavin on toisen ja kolmannen sukupolven biopolttoaineiden käyttö. Biopolttoaineen tuotanto levistä (luonnollisista mikro -organismeista) ja tulevaisuudessa geneettisesti muunnetuista mikro -organismeista näyttää olevan tehokkaampaa. Tällä lähestymistavalla on laaja resurssiperusta ja se ratkaisee maatalousmaan ja kasteluvarojen pulaan liittyvän ongelman.
Lisäksi tällainen tuotanto on suljetun silmukan tekniikka, joka voi toistaa itseään loputtomiin. Ainakin niin kauan kuin aurinko paistaa planeetallamme ja fotosynteesiprosessi on käynnissä. Kisling puolestaan lisäsi, että resurssien puutteen ongelma voitaisiin lopulta ratkaista käyttämällä orgaanista jätettä laajasti biopolttoaineiden tuotannossa.
Biopolttoaineiden käyttö ilmailussa
Nykyään biopolttoaineiden käyttöä ilmailussa painostetaan poliittisella tasolla. Esimerkiksi EU: ssa ilmailun osuus on 3 prosenttia kasvihuonekaasupäästöistä. Kansainvälinen ilmakuljetusliitto odottaa puolittavansa biopolttoaineiden käytön avulla puoleen haitallisten päästöjen määrän vuoteen 2050 mennessä (verrattuna vuoteen 2005).
Ongelmana on, että kaikki nämä päästöt esiintyvät maapallon troposfäärin herkimmissä kerroksissa. Lentomatkustus kasvaa viisi prosenttia vuodessa, ja se voi ajan mittaan johtaa siihen, että ilmailun maailmanlaajuiset hiilidioksidipäästöt pysyvät ennallaan 3 prosenttiin vuoteen 2050 mennessä (niiden osuus on tällä hetkellä 2 prosenttia maailmanlaajuisista päästöistä) …
Planeetamme ilmakehän kannalta jopa tällainen kasvu on jo paljon. Kun otetaan huomioon maapallon maailmanlaajuisen ilmastonmuutoksen ongelma, ihmiskunnan on vähennettävä haitallisten päästöjen määrää ja pyrittävä parantamaan lentokoneiden moottoreiden ympäristöystävällisyyttä. Tämä on tärkeää, jos haluamme rajoittaa vaikutuksemme ilmaston lämpenemiseen 1,5 celsiusasteessa verrattuna esiteolliseen kehitystasoon.
Toistaiseksi lentopetroli korvataan biopolttoaineilla vähitellen sekoittamalla nämä kaksi polttoainetyyppiä suhteessa 10-20 prosenttia biopolttoaineesta kerosiiniin. Jopa tällaisilla määrillä tämä vähentää tuntuvasti haitallisia päästöjä ilmakehään.
Ensimmäinen kokemus biopolttoaineiden käytöstä ilmailussa on vuodelta 2008. Sitten Virgin Atlantic -lentoyhtiö suoritti lennon sekoittamalla 20 prosenttia biopolttoaineista tavalliseen lentopetroliin. Sittemmin tätä tekniikkaa ovat testanneet eri lentoyhtiöt, mukaan lukien sellaiset suuret kuin KLM. Merkittävin saavutus kuuluu Hainan Airlinesille, joka lensi Kiinasta Yhdysvaltoihin vuonna 2017 käyttäen seosta, johon oli lisätty käytettyä kasviöljyä.
Myös ilmavoimat ovat kiinnostuneita tekniikasta. Esimerkiksi Intiassa An-32-sotilaskuljetuskoneet ovat saaneet sertifikaatin lentää biopolttoainetta. Tämän lentokoneen moottorit toimivat yleensä seoksella, josta 10 prosenttia on biokomponentteja. Intian ilmavoimat odottavat vähentävänsä perinteisen lentopetroolin käyttöä 4 miljardilla dollarilla vuoteen 2024 mennessä, jolloin siirtyminen biopolttoaineisiin on melko laaja.
Vuoteen 2030 mennessä ilmailu- ja avaruusyhtiö Boeing aikoo valmistaa lentokoneita, jotka pystyvät tekemään säännöllisiä lentoja 100 -prosenttisesti biopolttoaineella. Ainakin tällaisia suunnitelmia ilmaisee lentokonevalmistaja ainakin tänään. Samaan aikaan biopolttoaineet eivät ole ainoa tapa vähentää haitallisia päästöjä ilmakehään.
Lupaava suunta voi olla hybridi- tai sähkökäyttöisten lentokoneiden luominen. Tämä on todellinen mahdollisuus tehdä ilmailusta paitsi hiilineutraalia myös täysin ympäristöystävällistä. Jää vain odotella tehokkaiden akkujen ilmestymistä, jotka hapettavat ilmakehän happi.
