Ученые из Институт катализа СО РАН при поддержке Российского научного фонда работают над катализаторами, которые позволяют перерабатывать отработанные пищевые масла в компоненты экологичного авиационного топлива. Речь идет о развитии технологий Sustainable Aviation Fuel (SAF) — устойчивых авиационных топлив, способных существенно снизить углеродный след авиаперевозок без радикального изменения существующей инфраструктуры.
Авиация остается одним из крупных источников выбросов парниковых газов: только в 2024 году в атмосферу поступило более 940 млн тонн CO₂. На этом фоне отрасль все активнее развивает производство топлив из возобновляемого сырья. Хотя при сгорании SAF углекислый газ также образуется, суммарные выбросы по всей производственной цепочке (от сырья до использования) почти на 80% ниже, чем у традиционного авиакеросина. Пока мировое производство SAF оценивается примерно в 2 млн тонн в год, однако к 2050 году крупные компании рассчитывают нарастить выпуск до 500 млн тонн.
Одним из наиболее доступных и экономически привлекательных видов сырья для SAF считаются отработанные пищевые масла. Они дешевле нефтяного сырья, а объем мирового рынка оценивается примерно в 7 млрд долларов. Для их переработки применяется технология HEFA, при которой жиры очищаются от кислорода с помощью водорода и превращаются в смесь углеводородов. Далее эта смесь проходит стадии крекинга и изомеризации, в результате чего получается сырье, пригодное для производства авиационного топлива, дизеля и бензина.
Существуют два подхода к реализации процесса HEFA. В классическом варианте реакции разделены на две стадии: сначала удаляется кислород с образованием нормальных алканов, затем улучшаются эксплуатационные свойства топлива. Более современный и экономичный вариант предполагает одноступенчатый процесс, в котором гидродеоксигенация, гидроизомеризация и частично гидрокрекинг идут одновременно на одном катализаторе. Именно такие системы и находятся в центре внимания исследователей Института катализа СО РАН.
Ученые изучают бифункциональные катализаторы на основе никеля и молибдена, нанесенные на цеолитсодержащие носители. Задача состоит в том, чтобы понять, как способы приготовления носителей и нанесения активных компонентов влияют на эффективность, селективность и надежность катализаторов.
В перспективе такие решения могут упростить производство экологичного авиатоплива и существенно снизить его стоимость.
