Гидротермальное ожижение органических отходов останется наиболее экологичной технологией производства авиационного топлива как минимум до середины века. Однако через 50 лет конкуренцию ей составят технологии газификации отходов и переработки использованного растительного масла. К такому выводу пришли британские ученые из Шеффилдского университета, сравнившие 540 возможных сценариев производства экологичного авиационного топлива (SAF) до 2075 года для США, Китая, Индии и Бразилии.
Авиация остается одним из самых сложных секторов для декарбонизации. В 2023 году на долю самолетов приходилось около 2,5% всех антропогенных выбросов углекислого газа, а с учетом других факторов, включая образование инверсионных следов и выбросы оксидов азота, ее вклад в изменение климата оказывается примерно втрое выше. По прогнозам, мировой объем авиаперевозок к 2045 году удвоится. При этом полностью отказаться от жидкого топлива в ближайшие десятилетия невозможно, поэтому основную ставку сегодня делают на экологичное авиационное топливо (SAF), которое можно использовать в существующих самолетах без замены двигателей.
Чтобы определить, какие технологии действительно окажутся наиболее экологичными в долгосрочной перспективе, исследователи рассмотрели пять способов производства SAF из шести видов отходов, включая использованное растительное масло, бытовой мусор, рисовую и пшеничную солому, кукурузные остатки и отходы сахарного тростника. Расчеты охватывали четыре страны с разной структурой энергетики и системой обращения с отходами – США, Китай, Индию и Бразилию. Для каждого варианта ученые оценили не только выбросы парниковых газов, но и еще 17 экологических показателей, в том числе влияние на почвы, водные ресурсы, токсичность производства и расход полезных ископаемых.
Оказалось, что по мере перехода мировой энергетики на низкоуглеродные источники практически все технологии становятся менее углеродоемкими. В отдельных случаях их выбросы к 2075 году снижаются более чем на 90%. Однако одновременно растет потребность в меди, платине и других металлах, необходимых для строительства электросетей, производства оборудования и выпуска водорода. Их добыча тоже оказывает заметное воздействие на окружающую среду, поэтому сокращение выбросов CO₂ далеко не всегда означает уменьшение общего экологического ущерба.
Именно поэтому со временем меняется и состав наиболее экологичных технологий. По расчетам исследователей, если до середины века среди десяти лучших решений по совокупности экологических показателей доминирует гидротермальное ожижение отходов, то к 2075 году в число лидеров входят также технологии газификации отходов и переработки использованного растительного масла. При этом результаты моделирований существенно различаются в зависимости от страны: в большинстве сценариев лучшие показатели продемонстрировали США благодаря более чистой энергетике и современной системе обращения с отходами, тогда как Индия чаще показывала наиболее высокую экологическую нагрузку из-за широкого использования угля и открытого складирования отходов.
Таким образом универсальной технологии производства экологичного авиационного топлива не существует – ее эффективность зависит не только от используемого сырья, но и от особенностей энергетики, обращения с отходами и промышленной инфраструктуры конкретной страны.
