Каліфорнійський стартап стверджує, що знайшов дешевший спосіб перетворити забутий сільськогосподарський відхід на екологічно чисте авіаційне паливо, що потенційно відкриває нові можливості для авіакомпаній, які прагнуть виконати цільові показники викидів.
Компанія Circularity Fuels оголосила про завершення, як вона описує, першого у світі комплексного перетворення сирого сільськогосподарського біогазу на екологічно чисте авіаційне паливо (ЕАП). У ході шестимісячного пілотного проєкту багатий метаном газ з біореактора гною на каліфорнійській молочній фермі було перетворено на реактивне паливо, що відповідає стандартам ASTM для комерційної авіації.
Це може змінити економіку виробництва ЕАП. За оцінками компанії, комерційні заводи, які використають її технологію, коштуватимуть приблизно в п'ять разів менше, ніж аналогічні підприємства, що будуються нині в Європі.
Перетворення відходів на паливо
Демонстрація відбулася на молочній фермі неподалік Мадери, штат Каліфорнія, де міститься понад 5000 голів великої рогатої худоби. Як і багато інших підприємств у всій країні, ферма виробляє біогаз за допомогою біореакторів гною. Більшість цього газу часто залишається невикористаною або викидається в атмосферу.
Система компанії Circularity перетворює цей потік відходів безпосередньо на авіаційне паливо на місці. За даними компанії, пілотний проєкт працював безперервно протягом тисяч годин, використовуючи неочищений біогаз, що складається приблизно з 65 відсотків метану та 35 відсотків діоксиду вуглецю. В результаті процесу було отримано готове реактивне паливо, яке може змішуватись зі звичайним паливом Jet-A у концентраціях до 50 відсотків.
Система об'єднує два модульні реактори, призначені для розподіленого розгортання. Електрифікований реактор бі-реформінгу перетворює сирий газ на синтез-газ, а компактний реактор Фішера-Тропша перетворює його на рідкі вуглеводні, придатні для використання в авіації.
Компанія Circularity заявила, що в ході випробувань її блок реформінгу досяг ступеня конверсії метану вище 98 відсотків та ступеня конверсії діоксиду вуглецю, що перевищує 90 відсотків.
Дешевша дорога до екологічно чистого авіаційного палива
Екологічно чисте авіаційне паливо, як і раніше, знаходиться в дефіциті в усьому світі. Поточне виробництво задовольняє менше одного відсотка світового попиту. Більшість сучасного екологічно чистого авіаційного палива використовує як сировину відпрацьовану олію.
Критики стверджують, що обмеження постачання та залежність від імпорту обмежують довгостроковий потенціал цього методу. Альтернативні підходи, такі як перетворення електроенергії на рідке паливо, також постають перед труднощами через зростання цін на електроенергію. Компанія Circularity вважає, що сільськогосподарський біогаз пропонує більш практичний варіант.
Компанія прогнозує, що вартість комерційних установок може становити менше ніж 100 000 доларів за барель на добу встановленої потужності. Така економічна ефективність дозволить ЕАП, що отримується з відходів молочного виробництва, безпосередньо конкурувати з цінами на авіаційне паливо на основі викопного палива. "Найскладніша частина цієї галузі ніколи не полягала у проєктуванні теоретичної установки, яка могла б виробляти ЕАП", — сказав доктор Стівен Бітон, засновник та генеральний директор Circularity Fuels. — "Складність полягала у доказі можливості безперервного виробництва із реального біогазу із прийнятними витратами". Він додав, що компанія продемонструвала технологію, використовуючи "реальну сировину з реальної молочної ферми".
Потенціал негативного вуглецевого сліду
Внутрішній аналіз життєвого циклу, проведений компанією Circularity, показує, що паливо може досягти показника вуглецевої інтенсивності у мінус 350,7 грама еквівалента CO2 на мегаджоуль відповідно до нормативних вимог Каліфорнії. Ця цифра обумовлена уловлюванням метану, який в іншому випадку потрапив би в атмосферу. Метан утримує значно більше тепла, ніж вуглекислий газ, за короткі проміжки часу.
Крейг Хартман із Hartman Engineering зазначив, що молочні ферми довгий час не мали практичних способів монетизації біогазу без значних інвестицій в інфраструктуру очищення газу. "Circularity - перша команда, яку я бачив, яка бере сирий біогаз прямо з біореактора і перетворює його на готове реактивне паливо на місці", - сказав Хартман.
Після успішного пілотного проєкту Circularity планує розпочати будівництво свого першого комерційного об'єкта у 2027 році. Компанія орієнтується на молочні та сільськогосподарські регіони по всій території Сполучених Штатів, а також вивчає можливості у Латинській Америці та Європі.
