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».
При этом Дэвид заявляет, что натрий они берут из соли, морской воды, но больше всего ученым почему-то нравится разрыхлитель для теста.
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.
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».
Однако даже с такой сокращенной дальностью полета Boeing 787 сможет преодолеть значительное расстояние, например, от Лондона до Нью-Йорка.
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.
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».
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.
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
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.
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%.
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».
