از ابتدای تأسیس ، حمل و نقل هوایی به صنعت نفت پیوسته است. بدون تولید دومی ، به معنای واقعی کلمه بر روی زمین ماند. تا زمان معینی ، چنین وضعیتی تقریباً هیچ گونه شکایتی ایجاد نکرد و نارضایتی ابراز شده معمولاً مربوط به لجستیک یا قیمت سوخت است. در سالهای اخیر ، تغییر قابل توجهی در این منطقه رخ داده است - به منظور کاهش هزینه تجهیزات حمل و نقل هوایی ، ابتدا هواپیماهای نظامی و سپس غیرنظامیان به جستجوی راه هایی برای کاهش هزینه های مختلف پرداختند. پیش از این ، این تنها با بهبود آیرودینامیک هواپیما و کاهش مصرف سوخت انجام می شد. اکنون برنامه ریزی شده است که سوخت های ارزان نیز به مصرف کم متصل شود.
تنها جایگزین فرآورده های نفتی در حال حاضر سوخت های زیستی است. علاوه بر برآورد هزینه کم در مقایسه با هیدروکربنهای فسیلی ، سوختهای زیستی نیز در روندهای زیست محیطی فعلی متناسب هستند. طبق تعریف ، سوختهای زیستی از مواد تجدیدپذیر طبیعی ساخته می شوند ، بنابراین استفاده از آن باید کمتر به وضعیت محیطی کره زمین آسیب برساند. این نگرانی برای محیط زیست بود که باعث شد تعدادی از تصمیمات جدی در زمینه سوخت حمل و نقل هوایی گرفته شود. چندی پیش ، شرکت های سازنده هواپیما و شرکت های حمل و نقل پیشرو سندی را تصویب کردند که براساس آن ، تا سال 2020 راندمان سوخت هواپیماها باید حداقل یک و نیم درصد افزایش یابد. از سال بیستم در اروپا محدودیت های جدیدی در مورد انتشار هواپیمایی از مواد مضر اعمال می شود و تا اواسط قرن حاضر ، "اگزوز" هواپیماها باید به نصف دی اکسید کربن تبدیل شود. گزینه های بسیاری برای دستیابی به شاخص های چنین ، تاکنون خارق العاده وجود دارد. در عین حال ، فقط استفاده از سوختهای حاصل از منابع طبیعی تجدیدپذیر کم و بیش امیدوارکننده است. با دانستن این موضوع ، مقامات اتحادیه اروپا تا سال 2020 پیشنهاد می كنند كه مصرف سوختهای زیستی را به چهار درصد از كل سوخت مصرفی هواپیمایی بكشد.
شایان ذکر است که طی پنج سال گذشته ، هواپیماها و بالگردهای کلاسها و انواع مختلفی با استفاده از مبدا زیست شناختی قابل احتراق ، بیش از یک و نیم هزار پرواز انجام داده اند. البته همه عزیمتها بدون شکایت باقی نمانده است ، اما حتی اکنون روند مثبت و چشم اندازهای خوبی نیز به وضوح مشاهده می شود. فقط آن پروازها بیشتر از یک آزمایش تمام عیار بود. علاوه بر این ، حتی 4 درصد از کل سهم سوخت هزاران تن است. در حال حاضر ، صنعت سوخت های زیستی به سادگی قادر به ارائه چنین حجم عظیمی از محصولات نیستند. یکی دیگر از مشکلات مدرن تقریباً در همه انواع سوختهای زیستی مربوط به جنبه صرفاً اقتصادی ماده است. نمونه ای از این تجربه سال گذشته لوفت هانزا است. طی شش ماه ، هواپیمای تغییر یافته ایرباس A321 پروازهای منظمی را در مسیرهای مسافری انجام داد. یکی از موتورهای هواپیما روی نفت سفید استاندارد کار می کرد ، دیگری در مخلوط نفت سفید و سوخت های زیستی با نسبت یک به یک. در نتیجه معلوم شد که مصرف سوخت سوخت زیستی یک درصد کمتر از هزینه نفت سفید بوده است. بهترین شاخص نیست ، اگرچه امید را القا می کند. با این وجود ، هرگونه چشم انداز مربوط به صرفه جویی در میزان سوخت مصرفی ، هنوز امید اقتصادی را القا نمی کند. بیشتر سوختهای زیستی که می توانند در حمل و نقل هوایی استفاده شوند دو یا سه برابر گرانتر از نفت سفید حمل و نقل هوایی هستند.
طرفداران ایده سوخت های زیستی استدلال می کنند که با استقرار تولید جدی ، هزینه سوخت های جایگزین کاهش می یابد. اما قیمت نفت سفید به دلیل دلایل اقتصادی شروع به افزایش می کند.گفته می شود که در یک نقطه خاص قیمت ها برابر خواهند بود و پس از آن سوخت های زیستی از نفت سود بیشتری کسب می کنند. این دیدگاه حق وجود دارد. در عین حال ، افزایش هزینه روغن و مشتقات آن که در سالهای اخیر مشاهده شده است ، آنقدر یک روند طبیعی نیست که نتیجه کار مبادلات و سازمانهای کنترل کننده باشد. این امکان وجود دارد که در آینده ، هنگامی که سوخت های زیستی گسترده شود ، مشکلات قیمت با مواد اولیه برای تولید آن آغاز می شود. علاوه بر این ، سوخت حاصل از مواد گیاهی یک مشکل بارز دیگر دارد. برای رشد مواد اولیه ، به مناطق مناسب نیاز داریم که از هیچ کجا نمی توانند ظاهر شوند و هنوز کسی مشکلات مربوط به بهره وری را لغو نکرده است. در نیمه دوم دهه 2000 ، محققان آمریکایی "قیمت" پذیرش گسترده را محاسبه کردند. طبق اطلاعات آنها ، برای اطمینان از جایگزینی یک درصد از حجم سوخت نفتی ، لازم است یک دهم زمین کشاورزی کل ایالات متحده را برای محصولات "سوخت های زیستی" اختصاص دهید. طبیعتاً چنین چشم اندازهایی را نمی توان خوب و مفید نامید.
از جمله موارد دیگر ، سوختهای زیستی نسل اول از نظر ویژگیهای آن از ویژگیهای ناخوشایندی برخوردار بودند. بنابراین ، الکل اتیل به دست آمده از مواد گیاهی از نظر اقتصادی مضر است زیرا به میزان قابل توجهی بیشتر از نفت سفید نیاز دارد. در مورد سوخت های بیودیزل ، در ارتفاعات آنها تمایل به ضخیم شدن و حتی تبلور دارند. برای استفاده در حمل و نقل هوایی ، سوخت امیدوارکننده نباید در ویژگیهای آن نسبت به نفت سفید نسبتاً ارزان و مشابه باشد. در این حالت برای انتقال ناوگان به سوخت جدید نیازی به تغییر موتورها نیست که این امر باعث افزایش هزینه های اضافی از جمله ایجاد چنین موتورهایی می شود. به همین دلیل ، کشورهای پیشرو جهان تا کنون ترجیح می دهند در صورت سرمایه گذاری در ایجاد سوخت های زیستی ، صرفاً در تحقیق در مورد انواع جدید آن و ایجاد فن آوری های نویدبخش تولید. قابل درک است: در این حالت ، هزینه ها بسیار زیاد خواهند بود ، اما هنوز به حدی نرسیده اند که با بازسازی کامل کلیه صنایعی که به سوخت مایع نیاز دارند ، تبدیل شوند.
در سال های آینده ، ایالات متحده قصد دارد حدود نیم میلیارد دلار برای توسعه سوخت های زیستی جدید هزینه کند ، تا سرمایه گذاران خصوصی بخشی از این مقدار را از آن خود کنند. اولین نوع جدید سوخت که تحت این برنامه ایجاد شده و دارای گواهی مناسب برای استفاده در حمل و نقل هوایی است می تواند به اصطلاح باشد. ACJ چنین سوختی با پردازش اتانول ساخته می شود ، که به نوبه خود ، می توان از نیشکر ، همانطور که در برزیل انجام می شود ، یا از ذرت (فن آوری مورد استفاده در ایالات متحده) حاصل شد. سوخت ACJ نسبتاً آسان است و در نتیجه نسبت به سایر گریدها بسیار ارزان است. با این حال ، در حال حاضر در مرحله توسعه ، مورد انتقاد قرار گرفت. استدلال می شود که برخی از مراحل تولید ACJ تقریباً تمام مزایای زیست محیطی سوخت را به صفر کاهش می دهد. استدلال ها در توجیه برای تولید مواد طبیعی و همچنین امکان ورود نسبتاً سریع سوخت به گردش خون بدون نیاز به بازسازی اساسی زیرساخت ها یا تجهیزات ارائه شده است. به ویژه خاطر نشان می شود که سوخت ACJ برای استفاده مستقل در نظر گرفته شده است و با نفت سفید مخلوط نشده است ، که مورد نیاز کلیه درجه های قبلی بود. ACJ بلافاصله تعدادی هیدروکربن ضروری را شامل می شود ، بدون آن که دستیابی به ویژگی های نفت سفید هواپیما غیرممکن است.
یک ویژگی جالب در حوزه سوخت با منشا بیولوژیکی ناهمگونی مواد اولیه بسته به منطقه است. نمونه ای از قبلاً ذکر شده نیشکر یا اتانول ذرت است. گونه ها و گونه های گوناگونی از گیاهان طی سالهای تکامل و انتخاب برای رشد در مناطق خاصی سازگار شده اند و نمی توانند به یک منطقه با آب و هوای عالی منتقل شوند.علاوه بر این ، هیچکدام از کشورها تاکنون نمی توانند از تولید چنین مقادیری مواد اولیه اطمینان حاصل کنند که در آن می تواند ، اگر به یک انحصار تبدیل نشود ، دست کم سهم بزرگی از بازار سوخت های زیستی را اشغال کند. و شرکت های درگیر در تولید چنین سوخت هایی هنوز اجماعی در مورد مواد اولیه بهینه برای وعده دهنده سوخت ندارند. بنابراین ، شرکت بوئینگ در حال حاضر از نزدیک درگیر پردازش برخی از جلبکهای در حال رشد در سواحل چین است ، ایرباس یک گیاه اروپایی به نام زعفران را قرار می دهد و تعدادی دیگر از شرکت های دیگر در حال کار روی بوته های گونه های مالی ، جلبک های دیگر و غیره هستند. تاکنون هر سوخت دیگری غیر از ACJ نیاز به رقیق کردن با نفت سفید دارد ، که به وضوح در ورود اولیه به بازار نقش ندارد. از طرف دیگر ، وعده "نفت سفید" ساخته شده از شتر یا جلبک ممکن است به معنای اکولوژیکی امن تر به نظر برسد.
هم اکنون ایجاد مخلوط ترکیبی از اجزای گیاهی و "روغن" امیدوار کننده ترین جهت توسعه سوخت های زیستی محسوب می شود. به عبارت دیگر ، یک محصول سوخت نیمه تمام از هر گیاه تولید می شود ، که دارای ویژگی های خوب اما ناکافی برای استفاده در حمل و نقل هوایی است. سپس مجتمع ویژه ای از مواد افزودنی ساخته شده از مواد اولیه نفتی به آن اضافه می شود. البته مواد افزودنی می توانند پارامترهای اکولوژیکی مخلوط تمام شده را کمی خراب کنند ، اما باعث افزایش قابل توجه شاخص های بهره وری می شوند. به دلیل احتراق کارآمدتر ، چنین مخلوطی نمی تواند بدتر از نفت سفید هواپیمایی که در حال حاضر استفاده می شود باشد. نکته اصلی در تولید چنین ترکیبات سوختی حفظ تعادل بین قیمت ، میزان انتشار گازهای مضر و مصرف خاص است. شاید تنها ترکیب مناسب این موارد در آینده واقعاً به کاهش دو برابری انتشار دی اکسید کربن برسد.
در کشور ما موضوع سوختهای زیستی بسیار بدتر از کشورهای خارجی مورد بررسی قرار می گیرد. مطالعات و تحولات خاصی وجود دارد ، اما تاکنون آنها نمی توانند با آنچه در خارج از کشور انجام می شود ، رقابت كنند. چندی پیش گزارش هایی منتشر شد مبنی بر اینکه روسیه می تواند به برنامه های بین المللی برای توسعه و تولید سوخت های زیستی بپیوندد. شرکت هواپیمایی Lufthansa با همکاری Airbus در حال پیشبرد پروژه خود برای ایجاد سوخت امیدوارکننده است. در آغاز این تابستان ، کمیسیونی از متخصصان هر دو شرکت از چندین مزرعه ولگا بازدید کردند. برخی از مزارع این مزارع به صورت آزمایشی به شیر زعفران داده شد که قرار است از این به عنوان ماده اولیه سوخت استفاده شود. پیش از این گندم در این زمین ها پرورش داده می شد ، اما به دلیل مشکلات منظم در بهره وری ، بخشی از مزارع از چرخش محصول برداشت می شد. لوفت هانزا و ایرباس امیدوارند با همکاری اداره محلی و کشاورزان ، نه تنها زمین را برای استفاده برگردانند بلکه سودآوری آن را نیز انجام دهند. اگر عملکرد شترینه قابل قبول باشد ، می توان چندین کارخانه فرآوری در منطقه ولگا ایجاد کرد و جمعیت محلی اشتغال قابل توجهی را دریافت می کنند. علاوه بر سرزمین های ولگا ، ایرباس و لوفت هانزا بعضی از مناطق آفریقا را "چشم" انداختند. آب و هوای بخشی از قاره سیاه به شما امکان می دهد گیاهانی مانند جاتروفا پرورش دهید که این نیز می تواند مواد اولیه باشد. در آینده ، این ممکن است باعث رقابت بین کشاورزان کشورهای مختلف شود. درست است ، ویژگی های کشاورزی با بهره وری ناپایدار می تواند باعث عدم وجود هرگونه مشاجره برای قراردادها شود: کشت و فرآوری مواد اولیه در چندین منطقه توزیع می شود تا شکست محصول در یک محل با عدم تولید در منطقه دیگر مطابقت نداشته باشد.
آخرین مشکلی که در راه استفاده گسترده از سوخت های زیستی در حمل و نقل هوایی نهفته است ، نبود زیرساخت ها است. با قضاوت اقدامات همان "لوفت هانزا" ، شرکت های حمل و نقل مجبورند بطور مستقل کارخانه های فرآوری کنند و کلیه کانال های حمل و نقل مربوطه را سامان دهند.بنابراین ، طی 10-15 سال آینده ، نفت سفید جایگاه اصلی خود را در زمینه گریدهای سوخت هواپیمایی حفظ خواهد کرد. بعداً ، سوختهای زیستی به تدریج شروع به بدست آوردن سهم بیشتر و بیشتر بازار در سوخت حمل و نقل هوایی می کنند ، هرچند که به سرعت و نه سریعاً. در مورد دیدگاه دورتر ، برای استدلال در مورد این موضوع باید عوامل زیادی در نظر گرفته شود. قیمت نفت خام می تواند از دو جهت به میزان قابل توجهی تغییر کند ، تحریم های بین المللی و غیره می تواند علیه برخی از کشورهای تولید کننده نفت اعمال شود. سرانجام ، تولید انبوه سوخت های زیستی در چنین حجم هایی که نه تنها برای تأمین یک شرکت هواپیمایی کافی باشد بلکه هنوز هم موضوع آینده است. بنابراین ، ابتدا باید انواع بهینه سوختهای زیستی را پیدا کنید ، تولید آنها را شروع کنید و تنها پس از آن در طولانی مدت مزایا را در نظر بگیرید.
ما خطایی را متوجه شدیم. متن را انتخاب کنید و Ctrl + Enter را فشار دهید
سوخت زیستی چیست
سوخت های زیستی از مواد اولیه گیاهی یا زنده تشکیل شده است. سوخت های زیستی مایع وجود دارد که بر روی موتورهای احتراق داخلی ، سوخت های جامد (مانند هیزم ، قالبها ، گلوله ها ، تراشه های چوب ، کاه و پوسته) و همچنین گازها کار می کنند. علیرغم اینکه سوختهای زیستی فقط به عنوان سوخت زیست محیطی مورد بحث قرار می گیرند ، اما در حقیقت تقریبا 40٪ از جمعیت جهان قبلاً از آن استفاده می كنند. این امر بیشتر در مورد استفاده از هیزم ، بقایای گیاهان ، کود خشک و موارد دیگر صادق است.
سوخت های زیستی به چند نسل تقسیم می شوند. اولین محصول شامل محصولات زراعی است. آنها مقدار زیادی چربی ، نشاسته ، قند دارند. آنها را می توان به بیودیزل و اتانول پردازش کرد.
نسل دوم شامل مواد اولیه از باقیمانده های غیر غذایی گیاهان زراعی ، چمن و چوب است. از آنها می توانید سلولز و لیگنین دریافت کنید ، که می توان آن را تبدیل به گاز کرد.
جلبک ها به نسل سوم معرفی می شوند.
سوخت های زیستی در هواپیمایی و نظامی
امروزه سوختهای زیستی به عنوان آینده حمل و نقل هوایی مدنی و نظامی نامیده می شوند. و این فقط مربوط به هدر رفتن روغن نباتی نیست. این می تواند از گیاهان و حیوانات ، زباله ها و مواد زائد موجودات زنده ساخته شود. با این حال ، در حال حاضر هیچ روش ارزان برای تولید سوخت های کم کربن وجود ندارد. با این حال ، تلاش ها توسط خود شرکت های هواپیمایی انجام می شود. چندی پیش شرکت Etihad Airways پرواز تجاری سوخت سوختی را انجام داد. این شرکت از سوخت های زیستی مبتنی بر آب نمکی استفاده کرده است - این گیاهان هستند که در نوار ساحلی دریا قرار دارند. غلظت زیادی از نمک در خاک وجود دارد. این شرکت این سوخت را با نفت سفید "رقیق" کرده است.
در هلند ، آنها می خواهند هواپیماهای نظامی را به سوخت سوخت زیستی "پیوند دهند". وزارت دفاع کشور رسماً این ایده را اعلام می کند. استانداردی معرفی می شود که براساس آن 20٪ سوخت سوخت زیستی به مخازن اضافه می شود. فرض بر این است که در آینده این رقم در حدود 70٪ افزایش یابد. علاوه بر این ، در هلند ، آزمایش های پرواز جنگنده ای انجام شده است که در آن 5٪ سوخت زیستی وجود داشته است.
همچنین از هواپیماهای نظامی سوخت های زیستی در هند استفاده می کند. در ماه مه سال 2019 ، آنها تصمیم گرفتند به یک محصول زیست محیطی تغییر دهند. 10٪ سوخت هواپیماهای نظامی هندوستان از سوختهای زیستی براساس دانه ها و میوه گیاهان که در این کشور رشد می کنند تشکیل شده است. وزارت دفاع این کشور خاطرنشان می کند که این مسئله از نظر اقتصاد حائز اهمیت است - در هند نفت زیادی وجود ندارد. سوخت سوخت زیستی مورد استفاده در سال 2013 توسط دانشمندان هند ساخته شد. در سال 2018 آزمایشاتی در هواپیماها انجام شد.
ایالات متحده همچنین به گروهی از كشورها تعلق دارد كه بطور فعال هواپیماهای نظامی را به سوخت های زیستی در حال تبدیل می كنند. با این حال ، در حمل و نقل هوایی نظامی ، بسیاری از کشورها آماده چنین اقداماتی به سمت بوم شناسی نیستند. در هواپیمایی کشوری ، همه چیز جالب تر است. بنابراین ، قانتاس از ایالات متحده به استرالیا با سوخت پرواز کرد که 10٪ ... روغن خردل بود.
در ژاپن ، کارخانه تظاهرات برای تولید سوخت های زیستی برای هواپیماها و خودروها در پایان سال گذشته افتتاح شد. این شرکت برای استفاده از ارگانیسمهای تک سلولی از جنس اوژنلا و روغن گیاهی مورد استفاده طراحی شده است.این سوخت آزمایش موفق هواپیماهای نظامی آمریكا را پشت سر گذاشت. تخمین زده می شود که این گیاه تقریباً 125 هزار لیتر سوخت زیستی در سال تولید کند. بعد از گذشت حدود 6 سال ، آنها می خواهند ظرفیت را دو برابر کنند. درمجموع ، ژاپن قصد دارد تا سال 2030 بیش از 1 میلیارد سوخت زیستی در سال تولید کند.
پیش بینی می شود اگر تمام حمل و نقل ها به سوخت های زیستی پیوند زده شوند ، میزان انتشار دی اکسید کربن تا یک سوم کاهش می یابد. یعنی توسعه سوختهای زیستی سودآور می تواند منجر به پیشرفت چشمگیر در اکولوژی و کاهش تأثیر انسان بر گرم شود.
سفر هوایی و گرم شدن کره زمین
هنگامی که توافق معروف پاریس در مورد گرم شدن کره زمین منعقد شد ، کارشناسان خاطرنشان کردند که این موضوع در مورد هواپیماها و وسایل حمل و نقل صدق نمی کند. این احتمالاً به دلیل پایین بودن سهم در کل سیستم انتشار - حدود دو درصد است. اما کارشناسان این زمینه این تفسیر را صحیح نمی دانند.
سازمان ملل متحد با این وجود انتقال هواپیما به سوخت های زیستی را نیز در برنامه مسائل کلیدی لحاظ کرد. فرض بر این است که باید تا سال 2020 تعدادی از مشکلات حل شود. کارشناسان اعتقاد ندارند که تا این زمان می توان به نتایج قابل توجهی دست یافت ، از جمله به دلیل برخورد بی پروا خطوط هوایی برای حل مشکل. این به دلیل سودآوری کم است. به طور معمول ، سوختهای زیستی دو برابر گرانتر از فرآورده های نفتی هستند. بسیاری از شرکت ها اگر به چنین سوختی روی آورند ، به سادگی در رقابت نمی ایستند و زنده نمی مانند. با این حال فرض بر این است که تقاضا برای سوخت های زیستی قادر به افزایش عرضه و کاهش برچسب قیمت توسط یک لیتر باشد.
سلام دوستان!
به تازگی ، نظرات در سایت در مورد سوخت حمل و نقل هوایی و مفاهیم مرتبط با آن ، به ویژه دوستی محیط زیست ، هزینه و ذخایر جهانی مواد اولیه برای تولید آن منتشر شده است.
سؤال واقعاً بیکار نیست. امروزه آنها در بسیاری از کشورهای جهان در سطح ایالتی و بین المللی مشغول فعالیت هستند. یكی از نكات این فعالیت ، تولید جایگزینی برای سوخت سنتی - نفت سفید است كه همانطور كه می دانید با تقطیر روغن حاصل می شود. به ویژه ، این توسعه انواع مختلف هواپیمایی است سوخت زیستی.
اهمیت حمل و نقل هوایی برای دنیای مدرن به طور کلی تخمین بیش از حد غیرممکن است. در حال حاضر این کشور تنها نوع حمل و نقل سریع و در نوع خود است که تعامل تجارت جهانی بین کشورها را بطور قابل توجهی تسریع و بهبود می بخشد و مشکلات گردشگری جهانی را حل می کند.
مناطق بسیاری از اقتصاد جهان وجود دارد که حمل و نقل هوایی با موفقیت مورد استفاده قرار می گیرد. هر ساله با کمک آن بیش از 2.5 میلیارد دلار در سراسر جهان حمل می شود. مسافر تعداد افراد شاغل در صنعت هوایی (نام من از نظر من کاملاً قانونی است :-)) بیش از 33 میلیون نفر است.
طبق برخی داده ها ، در گزینه پولی ، سهم حمل و نقل بار در سراسر جهان حدود 430 میلیارد دلار است. دلار ، و حمل و نقل مسافر ، یعنی جهانگردی در بیشتر مواقع ، نزدیک به یک هزار میلیارد دلار است. اگر حمل و نقل هوایی تجاری جهانی یک کشور بود ، از نظر تولید ناخالص داخلی به بیست و یکمین کشور جهان تبدیل می شود.
اعداد چشمگیر هستند :-). با این حال ، هیچ چیز از ابتدا ناشی نمی شود ، و شما باید همه چیز را بپردازید. برای چنین جهانی جهانی حمل و نقل هوایی نیز باید هزینه پرداخت شود.
از موتور هواپیما چه چیزی می خواهیم بدست آوریم؟ واضح است که اولی کارآیی کشش است ، دوم سودآوری (بعضی مواقع به شکلی دیگر اتفاق می افتد :-)) ، و در عین حال خوب خواهد بود (و اکنون به سادگی لازم است :-)) که موتور را با محیط زیست سازگار کند. واضح است ، تا حد توانش. علاوه بر این ، این فرصت ها اخیراً بیش از پیش تنظیم شده اند.
و فقط با دو مفهوم اخیر مشکلاتی وجود دارد. اولا ، سودآوری. هیچگاه موتور توربوجت در مصرف سوخت کم مصرف نبوده و این اصلی ترین عیب آن بوده است.
بهبود راندمان سوخت همیشه در مهندسی هواپیمایی مورد توجه بوده است.موتورها بهبود یافته ، مدارهای دوگانه و سپس موتورهای توربوفان ظاهر شدند. در مقایسه با اولین هواپیمای جت مسافربری انبوه اواخر دهه 50 و 60 ، هواپیماهای مدرن تقریبا 70 درصد اقتصادی تر شده اند.
اکنون طبق برآوردهای متوسط ، برای ناوگان اصلی هواپیماهای جدید ، میزان مصرف سوخت برای هر 100 کیلومتر حدود 3.5 لیتر است. و برای A380 و B-787 این رقم را می توان به 3 لیتر کاهش داد. یعنی به طور کلی این هواپیماها از نظر مصرف سوخت می توانند به معنای خاصی با خودروی خانوادگی مقایسه شوند :-).
با این حال ، با وجود همه موفقیت ها در بهبود فناوری ، سوخت زیادی مصرف می شود. به عنوان مثال ، IL-96 (موتورهای PS-90A) در پرواز می توانند تا 8000 کیلوگرم نفت سفید در ساعت پرواز مصرف کنند. و چند هواپیما به طور همزمان هر روز در حالی که در هوا هستند سوخت مصرف می کند؟ ....
ذخایر هیدروکربن های زنده بخش (همان اتومبیل هایی که باعث احیای اتومبیل در سراسر جهان ، روی زمین ، آب و هوا می شوند) در کره زمین در حال ذوب شدن هستند و قیمت های آنها پویایی بالایی در حرکت دارد :-). علاوه بر این ، در واقع همیشه نمی توان پیش بینی کرد و این باعث می شود برنامه ریزی بودجه خطوط هوایی دشوار شود. واقعیت چنین است و آینده به این معنا خیلی خوب نیست.
اکنون جنبه دوم ، دوستی محیطی موتور توربوجت است. مفهوم وضعیت مطلوب زیست محیطی حدود سی سال گذشته نگرانی جدی بشر را آغاز کرده است. و در طلوع وجود موتورهای توربوجت ، هیچ کس فقط به این فکر نکرده و کمتر کسی نگران این است که با جریان جت گازهای خروجی وارد جو شود.
و بسیاری از همه بد در می آید :-). این مونوکسید کربن ، هیدروکربن های غیرمجاز ، دی اکسید نیتروژن و دی اکسید ، دی اکسید گوگرد و کربن های مختلف در غلظت های کوچکتر و البته دی اکسید کربن شناخته شده CO2 است که به طور مستقیم بر تغییرات آب و هوایی در کره زمین تأثیر می گذارد. حداقل دانشمندان چنین می گویند :-).
با این حال ، اگر عدالت رعایت شود ، لازم به ذکر است که امروز سهم حمل و نقل هوایی در انتشار CO2 جهانی فقط 2٪ است. با این حال ، این حدود 650 میلیون تن است (کل انتشار حدود 34 میلیارد تن است). علاوه بر این ، اولا ، این انتشارات به طور عمده در لایه های بالایی تروپوسفر انجام می شود که نسبت به تغییرات حساس هستند (و همچنین در استراتوسفر).
و دوم اینکه ، مشخص شده است که افزایش سالانه ترافیک هوایی در جهان حدود 5 درصد است و از این نظر ، سالانه میزان انتشار CO2 توسط حمل و نقل هوایی 2-3 درصد افزایش می یابد.
اگر چنین نرخ هایی در آینده نزدیک ادامه یابد ، تا سال 2050 سهم جهانی حمل و نقل هوایی از 2 درصد به 3 رشد می یابد. برای جو به عنوان یک کل ، این مقدار زیاد است. و با در نظر گرفتن تغییرات جهانی آب و هوا در کره زمین ، کاملاً مشخص است که اقدامات لازم برای کاهش میزان انتشار آلاینده های مضر و افزایش دوستی زیست محیطی موتورهای هواپیما انجام می شود. با این حال ، این مدت طولانی است که یک واقعیت شناخته شده است.
دقیقاً براساس این دو جنبه فوق ، اقدامات خاصی در مورد حمل و نقل هوایی در بسیاری از کشورهای جهان انجام می شود (در یک درجه یا درجه دیگر ، باید بگویم :-)). همانطور که قبلاً ذکر شد ، نیروگاه های هواپیما و هلیکوپتر در حال بهبود است. بهبود تجهیزات فرودگاه ها ، سیستم ها و نقشه های رویکرد ، سیستم های کنترل ترافیک هوایی به منظور کاهش زمان هواپیماهای "بیکار" در هوا.
با این حال ، در سالهای اخیر ، تلاش ها برای یافتن و استفاده از سوخت های جایگزین برای هواپیماها در حال افزایش است. پیش از این ، من در مورد سوخت کرایوژنیک می نوشتم. به عنوان مثال ، با استفاده از LNG (گاز طبیعی مایع) می توان انتشار CO2 را 17٪ کاهش داد (رقم چشمگیر ، اینگونه نیست :-)) ، در حالی که توان موتور را از دست نمی دهد. استفاده از هیدروژن مایع این امکانات را بیشتر می کند.
با این حال ، رمزنگاری ، متاسفانه ، نیاز به تغییر نسبتاً جدی در ساختار هواپیما در مقایسه با طرح کلاسیک موجود دارد. علاوه بر این ، زیرساخت های فرودگاهی نیز نیاز به تغییرات اساسی دارند. این یکی از دلایلی است که در سالهای اخیر ، بیشتر و بیشتر برنامه های کاربردی مورد توجه قرار گرفته اند. سوخت زیستی برای موتورهای هواپیما ، استفاده از آنها ، همانطور که معلوم شد ، چندان انقلابی نیست.
تعریف سوخت های زیستی به شرح زیر است: این سوخت از مواد اولیه گیاهی یا حیوانی یا از زباله های صنعتی (البته ارگانیک) یا از مواد زاید موجودات زنده است. حمل و نقل هوایی سوخت زیستی جایگزین (واقعا کامل) برای نفت سفید می شود.
این محصول دو مزیت اصلی نسبت به سوخت های سنتی هیدروکربن نفت دارد. در مرحله اول ، با استفاده از منابع تجدید پذیر تولید می شود. متأسفانه سوخت نفت نمی تواند به این موضوع بخورد و همچنین پویایی قیمت های آن :-).
و ثانیا ، میزان انتشار آلاینده های مضر در جو هنگام استفاده از سوخت های زیستی بسیار کمتر است. به طور خاص ، به عنوان مثال ، انتشار کمی گوگرد. یعنی دی اکسید گوگرد SO2 ، یکی از مضرترین اجزای احتراق سوخت های جت سنتی ، وارد جو نمی شود.
علاوه بر این ، CO2 که در نتیجه عملکرد موتورهای هواپیما همچنان وارد جو می شود سوخت زیستی، سپس در طول رشد آنها در همان حجم ، توسط گیاهانی که برای تولید آن رشد می کنند ، جذب می شوند.
نمونه ای از انتشار دی اکسید کربن با استفاده از سوخت های سنتی و سوخت های زیستی به اتمسفر.
این به ما امکان می دهد تا آلودگی فعال جو به دلیل عملکرد موتورها تقریباً به صفر برسیم. درست است ، بخشی از CO2 وجود دارد ، که در طول تولید سوخت های زیستی به جو وارد می شود. این روند تولید و بهبود کیفیت (پالایش) ، حمل و نقل و ذخیره سازی است.
با این حال ، براساس برآوردهای مدرن ، این میزان تولید گازهای گلخانه ای تقریباً 80 درصد کمتر از نمونه هایی است که برای تولید سوخت های نفتی در نظر گرفته شده اند. فایده در این رابطه کاملاً آشکار است.
در مورد سوخت های زیستی مایع باید گفت که همه اینها در حقیقت با حمل و نقل زمینی آغاز شد. به نظرم همه اسامی مانند بیودیزل و بیوتانول را می شناسند. اولی جایگزینی برای دیزل و دیگری برای بنزین است.
ماده اولیه برای اولی ، زیست توده گیاهان نفتی است ، برای دومی که در اصل نیشکر است (یا سایر گیاهان تولید کننده شکر ، یعنی قمر ماه ، تقریباً به زبان :-)) ، و همچنین ، چون غم انگیز نیست ، چوب است. این به اصطلاح سوخت های زیستی نسل اول بود.
اشکال اصلی آن این است که از همان مواد اولیه غذایی تولید می شود. علاوه بر این ، مقدار قابل توجهی از آب شیرین در تولید استفاده می شود ، جنگل ها کاهش می یابد. هم چنین ، و هم یکی دیگر ، و سومین سیاره اخیر ما کسری قابل توجهی دارد. بنابراین ، تبدیل این مواد اولیه حیاتی به سوخت ، حداقل هوشمند نیست.
در همین راستا ، نوبت به تولید سوختهای به اصطلاح سوخت های نسل دوم رسیده است. برای این کار از زیست توده گیاهان استفاده می شود که عملاً بر زنجیره غذایی انسان تأثیر نمی گذارد. آنها می توانند بدون تأثیر محصولات زراعی مورد نیاز ما رشد کنند ، از جمله در همان مناطق کاشته شده که در آن به طور موقت کشت محصولات غذایی انجام می شود ، یا در زمین هایی که اصلاً رشد نمی کنند.
مناطقی از جهان که برای رشد مواد اولیه سوخت های زیستی سازگار است.
چنین گیاهانی شامل ، به عنوان مثال ، Jatropha curcas (Jatropha curcas) - گیاه حاوی 27 تا 40 درصد روغن است و در زمین های دیم رشد می کند. یا زنجبیل (کاملیا) - در اصل علفهای هرز برای محصولات سنتی است. علاوه بر این ، جلبکهای میکروسکوپی که در آب آلوده رشد می کنند و حاوی روغنهایی تا دویست برابر بیشتر از دانه های روغنی سنتی هستند ، در اینجا قابل استفاده است.
زنجبیل روغنی روغنی (کاملیا).
گیاه Jatropha Curcas (Jatropha).
با استفاده از سوخت زیستیاز گیاهان فوق (که عمدتاً با نفت سفید سنتی مخلوط شده است) ساخته شده است ، پروازهای بسیاری در حال حاضر صورت گرفته است ، بسیار جدی ، از جمله با مسافران در هواپیما.
منبع دیگری برای تولید سوختهای زیستی نسل دوم وجود دارد. اینها زباله های خانگی و شهرداری ، زباله های کشاورزی است که ناگفته نماند زباله های صنایع غذایی ، جنگلداری و صنایع چوبی است.
خوب ، و سرانجام ، سوخت های زیستی نسل سوم. برای تولید آن به طور انحصاری از جلبک ها با روغن زیاد استفاده می شود. تاکنون ، این عمدتا در سطح تحقیق است. چشم انداز بسیار خوب است ، اما مشکلات تکنولوژیکی کافی در رابطه با پرورش جلبک وجود دارد.
مواد اولیه سوختهای زیستی نسل سوم (جلبک).
با این حال ، سوخت های زیستی نسل دوم در حال حاضر قادر به جایگزینی سوخت های جت جزئی یا کاملاً مورد استفاده در حمل و نقل هوایی بدون کاهش کیفیت و کارایی موتورها هستند. این بدان معنی است که از نظر پارامترهای آنها نباید بدتر از موارد استفاده شده در کارکردن سوخت های نفتی باشد.
پارامترهای اصلی عبارتند از: حداقل دمای احتراق ، دمای انجماد ، حداقل مصرف انرژی ، ویسکوزیته ، میزان گوگرد در سوخت و همچنین تراکم.
این شرایط به این دلیل کاهش می یابد که نیازی به تغییر اساسی در ساختار فنی هواپیما و زیرساخت فرودگاهها نبود. سوخت های نسل اول (مانند بیودیزل و بیوتانول) از نظر مقرر در این زمینه شرایط مطابقت ندارند. با این حال سوخت زیستی نسل دوم کاملاً با پارامترهای مشخص شده مطابقت دارد و حتی گاهی از آنها پیشی می گیرد.
یعنی چشم انداز کاملاً واقعی است. در حال حاضر در این مرحله ، سوخت های زیستی نسل دوم برای موتورهای جت کاملاً با موفقیت می توانند در عمل مورد استفاده قرار گیرند. این امر با پروازهای آزمایشی بسیار متعدد انجام شده توسط خطوط هوایی مختلف در جهان مشهود است.
نمودار یکی از چرخه های آزمایش هواپیماهای سوختی به سوخت های زیستی.
این نوع تست ها با بررسی های جامع عملکرد موتور در کلیه مراحل پرواز انجام می شود. در بعضی موارد ، چک ها با خاموش شدن موتور انجام می گرفتند و سپس در پرواز شروع می شدند.
در حال حاضر بسیاری از این شرکت ها اهداف طولانی مدت برای معرفی سوخت های زیستی را به پرواز در می آورند. این امر به ویژه در مورد ایالات متحده صادق است. به عنوان مثال ، انجمن ASTM (بین المللی) آمریكایی ، كه در سال ژوئیه 2011 با استاندارد D7566 (استاندارد و مشخصات سوختهای هیدروكربن هوانوردی) تأسیس شده است ، درمورد مسائل مربوط به استانداردسازی سروكار داشت ، اصلاحات جدیدی را برای استفاده رسمی از سوخت هوایی HRJ در بهره برداری (برای پروازهای تجاری) تأمین می كند.
50٪ از این سوخت ممکن است از ترکیبات تجربی ساخته شده از زیست توده جاتروفا ، شتر یا جلبک باشد. در این ترکیب ، هیچ تفاوتی با نفت سفید موجود در مصرف روزمره (انواع J-A و J-A-1) ندارد.
درست در ابتدای تابستان سال 2011 ، یک فروند هواپیمای بوئینگ 747-8F یک پرواز فراتر از اقیانوس اطلس را انجام داد که موتورهای آن از طریق سوخت مورد استفاده قرار می گرفتند ، 15 درصد آن سوخت زیستی ساخته شده از شتر بود.
جالب است که در ایالات متحده آمریکا ، ابتکار نیروی هوایی اعم از زمینی و دریایی مستقر در نیروی محرکه در تسریع در انتقال هواپیما به نوع جدید سوخت تبدیل شده است. در حال حاضر برنامه هایی برای انتقال کل ناوگان حمل و نقل نیروی دریایی ایالات متحده به مخلوطی از نفت سفید با سوخت های زیستی تا سال 2020 وجود دارد. به احتمال زیاد این مورد HRJ سوخت هوایی خواهد بود.
استفاده کامل با این حال سوخت زیستی در کل توده حمل و نقل هوایی در این مقطع زمانی ، هنوز از نظر اقتصادی بی سود است. این به دلیل توسعه کافی تولید چنین سوخت نیست.
با این وجود ، تخمین زده می شود برای اینکه چنین تولیدی خود را تأسیس کند و بتواند به طور کامل توسعه یابد ، لازم است که حداقل 1٪ از کل نفتی مصرفی هواپیمایی در جهان جایگزین سوخت های زیستی شود.به طور کلی ، کاملاً کمی.
در پایان ، من می خواهم یک نمودار کنجکاو نشان دهم. این نشان می دهد که چه مناطقی برای رشد مواد اولیه سوختهای زیستی مورد نیاز است به شرط آنکه کاملاً جایگزین نفت سفید سنتی نفت شوند. در اینجا 1 - جلبک ، 2 - مساحت ایرلند ، 3 - مساحت مونتانا ، 4 - محصولات ذرت سالانه جهان ، 5 - ریژیک ، 6 - جاتروفا ، منطقه استرالیا ... چیزی برای فکر کردن وجود دارد :-) ...
نمودار مقایسه ای از مناطق مورد نیاز برای تولید مواد اولیه برای سوخت های زیستی ، به شرط اینکه آنها به طور کامل جایگزین نفت سفید سنتی شوند. فصاحت :-).
اینها فرصتها و چشم اندازهای موجود است. آنچه آنها در دنیای در حال تغییر ما به آن تبدیل خواهند شد هنوز مشخص نیست. می خواهم باور کنم که برای بهتر :-) ...
دوستی زیست محیطی WFD حمل و نقل هوایی و سوخت های زیستی
به تازگی ، نظرات در سایت در مورد سوخت حمل و نقل هوایی و مفاهیم مرتبط با آن ، به ویژه دوستی محیط زیست ، هزینه و ذخایر جهانی مواد اولیه برای تولید آن منتشر شده است.
سؤال واقعاً بیکار نیست. امروزه آنها در بسیاری از کشورهای جهان در سطح ایالتی و بین المللی مشغول فعالیت هستند. یكی از نكات این فعالیت ، تولید جایگزینی برای سوخت سنتی - نفت سفید است كه همانطور كه می دانید با تقطیر روغن حاصل می شود. به ویژه ، این توسعه انواع مختلف هواپیمایی است سوخت زیستی.
اهمیت حمل و نقل هوایی برای دنیای مدرن به طور کلی تخمین بیش از حد غیرممکن است. در حال حاضر این کشور تنها نوع حمل و نقل سریع و در نوع خود است که تعامل تجارت جهانی بین کشورها را بطور قابل توجهی تسریع و بهبود می بخشد و مشکلات گردشگری جهانی را حل می کند.
مناطق بسیاری از اقتصاد جهان وجود دارد که حمل و نقل هوایی با موفقیت مورد استفاده قرار می گیرد. هر ساله با کمک آن بیش از 2.5 میلیارد مسافر در سراسر جهان حمل می شوند. تعداد افراد شاغل در صنعت هوایی (نام من از نظر من کاملاً قانونی است :-)) بیش از 33 میلیون نفر است.
براساس برخی داده ها ، در گزینه پولی ، سهم حمل و نقل بار در سراسر جهان حدود 430 میلیارد دلار است و حمل و نقل مسافر ، یعنی گردشگری در بیشتر قسمت ها ، نزدیک به یک تریلیون دلار است. اگر حمل و نقل هوایی تجاری جهانی یک کشور بود ، از نظر تولید ناخالص داخلی به بیست و یکمین کشور جهان تبدیل می شود.
اعداد چشمگیر هستند :-). با این حال ، هیچ چیز از ابتدا ناشی نمی شود ، و شما باید همه چیز را بپردازید. برای چنین جهانی جهانی حمل و نقل هوایی نیز باید هزینه پرداخت شود.
از موتور هواپیما چه چیزی می خواهیم بدست آوریم؟ واضح است که اولی کارآیی کشش است ، دوم سودآوری (بعضی مواقع به شکلی دیگر اتفاق می افتد :-)) ، و در عین حال خوب خواهد بود (و اکنون به سادگی لازم است :-)) که موتور را با محیط زیست سازگار کند. واضح است ، تا حد توانش. علاوه بر این ، این فرصت ها اخیراً بیش از پیش تنظیم شده اند.
و فقط با دو مفهوم اخیر مشکلاتی وجود دارد. اولا ، سودآوری. هیچگاه موتور توربوجت در مصرف سوخت کم مصرف نبوده و این اصلی ترین عیب آن بوده است.
بهبود راندمان سوخت همیشه در مهندسی هواپیمایی مورد توجه بوده است. موتورها بهبود یافته ، مدارهای دوگانه و سپس موتورهای توربوفان ظاهر شدند. در مقایسه با اولین هواپیمای جت مسافربری انبوه اواخر دهه 50 و 60 ، هواپیماهای مدرن تقریبا 70 درصد اقتصادی تر شده اند.
اکنون طبق برآوردهای متوسط ، برای ناوگان اصلی هواپیماهای جدید ، میزان مصرف سوخت برای هر 100 کیلومتر حدود 3.5 لیتر است. و برای A380 و B-787 این رقم را می توان به 3 لیتر کاهش داد. یعنی به طور کلی این هواپیماها از نظر مصرف سوخت می توانند به معنای خاصی با خودروی خانوادگی مقایسه شوند :-).
با این حال ، با وجود همه موفقیت ها در بهبود فناوری ، سوخت زیادی مصرف می شود. به عنوان مثال ، IL-96 (موتورهای PS-90A) در پرواز می توانند تا 8000 کیلوگرم نفت سفید در ساعت پرواز مصرف کنند. و چند هواپیما به طور همزمان هر روز در حالی که در هوا هستند سوخت مصرف می کند؟ ....
ذخایر هیدروکربن های زنده بخش (همان اتومبیل هایی که باعث احیای اتومبیل در سراسر جهان ، روی زمین ، آب و هوا می شوند) در کره زمین در حال ذوب شدن هستند و قیمت های آنها پویایی بالایی در حرکت دارد :-). علاوه بر این ، در واقع همیشه نمی توان پیش بینی کرد و این باعث می شود برنامه ریزی بودجه خطوط هوایی دشوار شود. واقعیت چنین است و آینده به این معنا خیلی خوب نیست.
اکنون جنبه دوم ، دوستی محیطی موتور توربوجت است. مفهوم وضعیت مطلوب زیست محیطی حدود سی سال گذشته نگرانی جدی بشر را آغاز کرده است. و در طلوع وجود موتورهای توربوجت ، هیچ کس فقط به این فکر نکرده و کمتر کسی نگران این است که با جریان جت گازهای خروجی وارد جو شود.
و بسیاری از همه بد در می آید :-). این مونوکسید کربن است ، و هیدروکربن های غیرمجاز ، دی اکسید و نیتریک ، دی اکسید گوگرد و کربن های مختلف در غلظت های کوچکتر و البته دی اکسید کربن مشهور CO2 که به طور مستقیم بر تغییرات آب و هوایی در کره زمین تأثیر می گذارد. حداقل دانشمندان چنین می گویند :-).
با این حال ، اگر عدالت رعایت شود ، لازم به ذکر است که امروز سهم حمل و نقل هوایی در انتشار CO2 جهانی فقط 2٪ است. با این حال ، این حدود 650 میلیون نفر است.
تن (کل انتشار حدود 34 میلیارد تن است). علاوه بر این ، اولا ، این انتشارات به طور عمده در لایه های بالایی تروپوسفر انجام می شود که نسبت به تغییرات حساس هستند (و همچنین در استراتوسفر).
و دوم اینکه ، مشخص شده است که افزایش سالانه ترافیک هوایی در جهان حدود 5٪ است و از این نظر ، سالانه انتشار CO2 توسط حمل و نقل هوایی 2-3٪ افزایش می یابد.
اگر چنین نرخ هایی در آینده نزدیک ادامه یابد ، تا سال 2050 سهم جهانی حمل و نقل هوایی از 2 درصد به 3 رشد می یابد. برای جو به عنوان یک کل ، این مقدار زیاد است.
و با در نظر گرفتن تغییرات جهانی آب و هوا در کره زمین ، کاملاً مشخص است که اقدامات لازم برای کاهش میزان انتشار آلاینده های مضر و افزایش دوستی زیست محیطی موتورهای هواپیما انجام می شود.
با این حال ، این مدت طولانی است که یک واقعیت شناخته شده است.
دقیقاً براساس این دو جنبه فوق ، اقدامات خاصی در مورد حمل و نقل هوایی در بسیاری از کشورهای جهان انجام می شود (در یک درجه یا درجه دیگر ، باید بگویم :-)).
همانطور که قبلاً ذکر شد ، نیروگاه های هواپیما و هلیکوپتر در حال بهبود است.
بهبود تجهیزات فرودگاه ها ، سیستم ها و نقشه های رویکرد ، سیستم های کنترل ترافیک هوایی به منظور کاهش زمان هواپیماهای "بیکار" در هوا.
با این حال ، در سالهای اخیر ، تلاش ها برای یافتن و استفاده از سوخت های جایگزین برای هواپیماها در حال افزایش است. پیش از این ، من در مورد سوخت کرایوژنیک می نوشتم.
به عنوان مثال ، با استفاده از LNG (گاز طبیعی مایع) می توان انتشار CO2 را 17٪ کاهش داد (رقم چشمگیر ، اینگونه نیست :-)) ، در حالی که توان موتور را از دست نمی دهد.
استفاده از هیدروژن مایع این امکانات را بیشتر می کند.
با این حال ، رمزنگاری ، متاسفانه ، نیاز به تغییر نسبتاً جدی در ساختار هواپیما در مقایسه با طرح کلاسیک موجود دارد.
علاوه بر این ، زیرساخت های فرودگاهی نیز نیاز به تغییرات اساسی دارند.
این یکی از دلایلی است که در سالهای اخیر ، بیشتر و بیشتر برنامه های کاربردی مورد توجه قرار گرفته اند. سوخت زیستی برای موتورهای هواپیما ، استفاده از آنها ، همانطور که معلوم شد ، چندان انقلابی نیست.
تعریف سوخت های زیستی به شرح زیر است: این سوخت از مواد اولیه گیاهی یا حیوانی یا از زباله های صنعتی (البته ارگانیک) یا از مواد زاید موجودات زنده است. حمل و نقل هوایی سوخت زیستی جایگزین (واقعا کامل) برای نفت سفید می شود.
این محصول دو مزیت اصلی نسبت به سوخت های سنتی هیدروکربن نفت دارد. در مرحله اول ، با استفاده از منابع تجدید پذیر تولید می شود.متأسفانه سوخت نفت نمی تواند به این موضوع بخورد و همچنین پویایی قیمت های آن :-).
و ثانیا ، میزان انتشار آلاینده های مضر در جو هنگام استفاده از سوخت های زیستی بسیار کمتر است. به طور خاص ، به عنوان مثال ، انتشار کمی گوگرد. یعنی دی اکسید گوگرد SO2 ، یکی از مضرترین اجزای احتراق سوخت های جت سنتی ، وارد جو نمی شود.
علاوه بر این ، CO2 که در نتیجه عملکرد موتورهای هواپیما همچنان وارد جو می شود سوخت زیستی، سپس در طول رشد آنها در همان حجم ، توسط گیاهانی که برای تولید آن رشد می کنند ، جذب می شوند.
نمونه ای از انتشار دی اکسید کربن با استفاده از سوخت های سنتی و سوخت های زیستی به اتمسفر.
این به ما امکان می دهد تا آلودگی فعال جو به دلیل عملکرد موتورها تقریباً به صفر برسیم. درست است ، بخشی از CO2 وجود دارد ، که در طول تولید سوخت های زیستی به جو وارد می شود. این روند تولید و بهبود کیفیت (پالایش) ، حمل و نقل و ذخیره سازی است.
با این حال ، براساس برآوردهای مدرن ، این میزان تولید گازهای گلخانه ای تقریباً 80 درصد کمتر از نمونه هایی است که برای تولید سوخت های نفتی در نظر گرفته شده اند. فایده در این رابطه کاملاً آشکار است.
در مورد سوخت های زیستی مایع باید گفت که همه اینها در حقیقت با حمل و نقل زمینی آغاز شد. به نظرم همه افراد اسمی مانند بیو دیزل و بیو اتانول را می شناسند. اولی جایگزینی برای دیزل و دیگری برای بنزین است.
ماده اولیه برای اولی ، زیست توده گیاهان نفتی است ، برای دومی که در اصل نیشکر است (یا سایر گیاهان تولید کننده شکر ، یعنی قمر ماه ، تقریباً به زبان :-)) ، و همچنین ، چون غم انگیز نیست ، چوب است. این به اصطلاح سوخت های زیستی نسل اول بود.
اشکال اصلی آن این است که از همان مواد اولیه غذایی تولید می شود. علاوه بر این ، مقدار قابل توجهی از آب شیرین در تولید استفاده می شود ، جنگل ها کاهش می یابد. هم چنین ، و هم یکی دیگر ، و سومین سیاره اخیر ما کسری قابل توجهی دارد. بنابراین ، تبدیل این مواد اولیه حیاتی به سوخت ، حداقل هوشمند نیست.
در همین راستا ، نوبت به تولید سوختهای به اصطلاح سوخت های نسل دوم رسیده است. برای این کار از زیست توده گیاهان استفاده می شود که عملاً بر زنجیره غذایی انسان تأثیر نمی گذارد.
آنها می توانند بدون تأثیر محصولات زراعی مورد نیاز ما رشد کنند ، از جمله در همان مناطق کاشته شده که در آن به طور موقت کشت محصولات غذایی انجام می شود ، یا در زمین هایی که اصلاً رشد نمی کنند.
مناطقی از جهان که برای رشد مواد اولیه سوخت های زیستی سازگار است.
چنین گیاهانی شامل ، به عنوان مثال ، Jatropha curcas (Jatropha curcas) - گیاه حاوی 27 تا 40 درصد روغن است و در زمین های دیم رشد می کند.
یا زنجبیل (کاملیا) - در اصل علفهای هرز برای محصولات سنتی است.
علاوه بر این ، جلبکهای میکروسکوپی که در آب آلوده رشد می کنند و حاوی روغنهایی تا دویست برابر بیشتر از دانه های روغنی سنتی هستند ، در اینجا قابل استفاده است.
زنجبیل روغنی روغنی (کاملیا).
گیاه Jatropha Curcas (Jatropha).
با استفاده از سوخت زیستیاز گیاهان فوق (که عمدتاً با نفت سفید سنتی مخلوط شده است) ساخته شده است ، پروازهای بسیاری در حال حاضر صورت گرفته است ، بسیار جدی ، از جمله با مسافران در هواپیما.
منبع دیگری برای تولید سوختهای زیستی نسل دوم وجود دارد. اینها زباله های خانگی و شهرداری ، زباله های کشاورزی است که ناگفته نماند زباله های صنایع غذایی ، جنگلداری و صنایع چوبی است.
خوب ، و سرانجام ، سوخت های زیستی نسل سوم. برای تولید آن به طور انحصاری از جلبک ها با روغن زیاد استفاده می شود. تاکنون ، این عمدتا در سطح تحقیق است. چشم انداز بسیار خوب است ، اما مشکلات تکنولوژیکی کافی در رابطه با پرورش جلبک وجود دارد.
مواد اولیه سوختهای زیستی نسل سوم (جلبک).
با این حال ، سوخت های زیستی نسل دوم در حال حاضر قادر به جایگزینی سوخت های جت جزئی یا کاملاً مورد استفاده در حمل و نقل هوایی بدون کاهش کیفیت و کارایی موتورها هستند. این بدان معنی است که از نظر پارامترهای آنها نباید بدتر از موارد استفاده شده در کارکردن سوخت های نفتی باشد.
پارامترهای اصلی عبارتند از: حداقل دمای احتراق ، دمای انجماد ، حداقل مصرف انرژی ، ویسکوزیته ، میزان گوگرد در سوخت و همچنین تراکم.
این شرایط به این دلیل کاهش می یابد که نیازی به تغییر اساسی در ساختار فنی هواپیما و زیرساخت فرودگاهها نبود.
سوخت های نسل اول (مانند بیودیزل و بیوتانول) از نظر مقرر در این زمینه شرایط مطابقت ندارند.
با این حال سوخت زیستی نسل دوم کاملاً با پارامترهای مشخص شده مطابقت دارد و حتی گاهی از آنها پیشی می گیرد.
یعنی چشم انداز کاملاً واقعی است. در حال حاضر در این مرحله ، سوخت های زیستی نسل دوم برای موتورهای جت کاملاً با موفقیت می توانند در عمل مورد استفاده قرار گیرند. این امر با پروازهای آزمایشی بسیار متعدد انجام شده توسط خطوط هوایی مختلف در جهان مشهود است.
نمودار یکی از چرخه های آزمایش هواپیماهای سوختی به سوخت های زیستی.
این نوع تست ها با بررسی های جامع عملکرد موتور در کلیه مراحل پرواز انجام می شود. در بعضی موارد ، چک ها با خاموش شدن موتور انجام می گرفتند و سپس در پرواز شروع می شدند.
در حال حاضر بسیاری از این شرکت ها اهداف طولانی مدت برای معرفی سوخت های زیستی را به پرواز در می آورند. این امر به ویژه در مورد ایالات متحده صادق است.
به عنوان مثال ، انجمن (ASTM) آمریكایی (بین المللی) ، كه با موضوعات استانداردسازی سرو كار دارد ، قبلاً در ژوئیه 2011 در استاندارد D7566 تأسیس شده است (استاندارد و مشخصات سوختهای هیدروكربن هوانوردی) ، اصلاحات جدیدی كه اجازه استفاده رسمی از سوخت هوایی HRJ را در كار (برای پروازهای تجاری) می دهد.
50٪ از این سوخت ممکن است از ترکیبات تجربی ساخته شده از زیست توده جاتروفا ، شتر یا جلبک باشد. در این ترکیب ، هیچ تفاوتی با نفت سفید موجود در استفاده روزمره (انواع J-A و J-A-1) ندارد.
دقیقاً در ابتدای تابستان سال 2011 ، یک هواپیمای بوئینگ 747-8F یک پرواز فراتر از اقیانوس اطلس را انجام داد که موتورهای آن از طریق سوخت مورد استفاده قرار می گرفتند ، 15٪ از آن سوخت های زیستی ساخته شده از شتر بود.
جالب است که در ایالات متحده آمریکا ، ابتکار نیروی هوایی اعم از زمینی و دریایی مستقر در نیروی محرکه در تسریع انتقال هوانوردی به یک نوع جدید از سوخت شد. در حال حاضر برنامه هایی برای انتقال کل ناوگان حمل و نقل نیروی دریایی ایالات متحده به مخلوطی از نفت سفید با سوخت های زیستی تا سال 2020 وجود دارد. به احتمال زیاد این مورد HRJ سوخت هوایی خواهد بود.
استفاده کامل با این حال سوخت زیستی در کل توده حمل و نقل هوایی در این مقطع زمانی ، هنوز از نظر اقتصادی بی سود است. این به دلیل توسعه کافی تولید چنین سوخت نیست.
با این وجود ، تخمین زده می شود برای اینکه چنین تولیدی خود را تأسیس کند و بتواند به طور کامل توسعه یابد ، لازم است که حداقل 1٪ از کل نفتی مصرفی هواپیمایی در جهان جایگزین سوخت های زیستی شود. به طور کلی ، کاملاً کمی.
در پایان ، من می خواهم یک نمودار کنجکاو نشان دهم. این نشان می دهد که چه مناطقی برای رشد مواد اولیه سوختهای زیستی مورد نیاز است به شرط آنکه کاملاً جایگزین نفت سفید سنتی نفت شوند. در اینجا 1 - جلبک ، 2 - مساحت ایرلند ، 3 - مساحت مونتانا ، 4 - محصولات ذرت سالانه جهان ، 5 - ریژیک ، 6 - جاتروفا ، منطقه استرالیا ... چیزی برای فکر کردن وجود دارد :-) ...
نمودار مقایسه ای از مناطق مورد نیاز برای تولید مواد اولیه برای سوخت های زیستی ، به شرط اینکه آنها به طور کامل جایگزین نفت سفید سنتی شوند. فصاحت :-) ...
اینها فرصتها و چشم اندازهای موجود است. آنچه آنها در دنیای در حال تغییر ما به آن تبدیل خواهند شد هنوز مشخص نیست. می خواهم باور کنم که برای بهتر :-) ...
این هواپیما برای اولین بار با سوخت 100 درصد سوخت زیستی پرواز کرد
Green Growler ایالات متحده نیروی دریایی
نیروی دریایی آمریكا گفت: هواپیمای جنگی الکترونیکی مستقر در حامل آمریکایی EA-18G Growler با نام مستعار Green Growler ، 100 درصد سوختهای زیستی را به پرواز درآورد.
این نخستین پرواز یک هواپیما با چنین سوخت بود. گرین گرولر از میدان هوایی در Patent River Base در مریلند پیاده شد. چقدر پرواز به طول انجامید مشخص نشده است.
به گفته ارتش ، پارامترهای موتور و پرواز به گونهای بود که گویی هواپیما با سوخت هواپیمایی معمولی سوخت داده شده است.
از سال 2009 ، نیروی دریایی ایالات متحده برنامه ای در مقیاس بزرگ برای کاهش مصرف سوخت های هیدروکربنی را اجرا کرده است.
در ابتدا ، این برنامه به معنای نصف شدن مصرف سوخت هیدروکربن تا سال 2016 بود ، اما به دلایل مختلف این نتیجه حاصل نمی شد.
به ویژه ، شرکت های آمریکایی هنوز قادر به تولید سوخت های زیستی در مقادیر نظامی مورد نیاز نیستند. علاوه بر این ، چنین سوختی هنوز به طور قابل توجهی گران تر از حد معمول است.
دلیل انتقال سوخت های زیستی برای ارتش آمریکا تمایل به کاهش میزان انتشار گازهای مضر بود - نیروی هوایی ، نیروی دریایی ، ارتش و نیروی دریایی ایالات متحده امروز بزرگترین مصرف کننده سوخت هیدروکربن در کشور هستند.
علاوه بر این ، ارتش معتقد است با بزرگ شدن تولید سوخت های زیستی در مقیاس بزرگ ، که پنتاگون می تواند از آن پشتیبانی کند ، قیمت های آن دائماً کاهش می یابد و سرانجام زیر قیمت سوخت معمولی قرار می گیرد.
ارتش آمریكا همزمان با برنامه ریزی برای كنترل تدریجی سوخت هیدروكربن ، مجموعه ای از آزمایشات تجهیزات با سوخت زیستی را انجام داد.
به طور خاص ، پروازها به مخلوطی از سوخت معمولی و سوخت های زیستی (1 تا 1) پیش از این توسط کلیه انواع اصلی هواپیماهای نیروی دریایی ایالات متحده و سپاه دریایی انجام شده بود.
در اواخر ژانویه سال جاری ، گشت در اقیانوس آرام توسط گروه کشتی حامل هواپیما جان استننیس از نوع نیتمز انجام شد و با مخلوطی از سوخت معمولی (90 درصد) و سوخت های زیستی (10 درصد) سوخت رسانی شد.
در اولین پرواز یک هواپیمای جنگی با سوخت 100 درصد سوخت زیستی ، Green Growler با استفاده از سیستم تله متری در زمان واقعی کنترل شد.
کنترل ابزاری انطباق با هنجار کلیه پارامترهای عملیاتی اویونیک EA-18G را تأیید کرد. در آینده نزدیک ، برنامه ریزی شده است که چندین پرواز دیگر از گرین گرولر و سایر هواپیماهای نیروی دریایی ایالات متحده انجام شود که کاملاً به سوخت زیستی سوخت می دهند.
پس از اتمام آزمایش ، سوخت برای استفاده منظم گواهی می شود.
سوخت های زیستی نیروی دریایی آمریكا توسط كاربران تحقیقات علمی کاربردی و شورون لوموس جهانی تولید می شود.
این ماده توسط استرهای هیدراتراسیون و اسیدهای چرب تولید می شود و از نظر ویژگی های آن کاملاً با نفت سفید هواپیمایی JP-5 مطابقت دارد. جزئیات فناوری تولید این سوخت مشخص نشده است.
بطور کلی روغن کلزا ، شترمرغ و برخی گیاهان دیگر برای این مورد استفاده می شود ، همچنین از چربی های حیوانی استفاده می شود که در صورت وجود یک کاتالیزور ، به متیل استرها ترانس استریک می شوند.
روشهای مختلف تولید سوختهای زیستی توسط چندین شرکت در جهان توسعه یافته است.
بنابراین ، در مارس سال جاری ، نصب سیستم یکپارچه انرژی و کشاورزی آب دریا ، ISEAS در ابوظبی در امارات متحده عربی راه اندازی شد.
این مبتنی بر فناوری تولید همزمان مواد غذایی و سوخت های زیستی بدون هیچ گونه آسیب متقابل است. این پروژه توسط بوئینگ ، Etihad Airways ، Honeywell UOP ، جنرال الکتریک ، صفران و Takreer تأمین می شود.
نصب جدید در چند مرحله کار می کند. در مرحله اول ، پمپ های مخصوصی با آب ماهی سرخ شده و دریای پلانکتون یا آب اقیانوس درون استخرها پمپ می شوند.
پس از آن ، آب غنی شده با محصولات حیاتی ماهی در مزارع هالوفت تهیه می شود ، گیاهانی که می توانند سطح بالایی از شور شدن خاک یا آب را تحمل کنند.
پس از هالوفیت ها ، آب کمی آب نمک غنی شده با محصولات حیاتی هالوفیت ، به مزارع حرا با گیاهان تحمل به نمک پمپ می شود.
سپس ، از مزارع حرا ، آب وارد منطقه فیلتراسیون می شود ، از آنجا ، پس از تمیز کردن ، به سادگی دوباره وارد اقیانوس می شود.
رسوبات لجن ، گیاهان مرده ، هوموس در مزارع هالوفیت و حرا حرا جمع آوری و به گیاهان سوخت زیستی ارسال می شوند.
در عین حال ، از پلانکتون و ماهی رشد یافته می توان برای تولید محصولات غذایی مختلف استفاده کرد. تمام الکترونیک های موجود در ISEAS از انرژی خورشیدی تغذیه می شوند.
هواپیماهای مسافربری با استفاده از سوخت های زیستی از گیاهان ، پرواز هفت ساعته را انجام دادند
شرکت Etihad Airways اولین پرواز تجاری تا کنون را با استفاده از سوخت های زیستی ساخته شده از آب شور انجام داده است (گیاهانی که می توانند در نوار ساحلی با غلظت بالای نمک در خاک رشد کنند).
هواپیمای سوخت زیستی به موتورهای نسل جدید General Electric 1B مجهز شده بود و مخازن سوخت آن با مخلوطی از سوخت معمولی و سوخت های زیستی از آب نمک با نسبت 50 به 50 پر شده بود.
عارف سلطان آل حمادی ، کارمند دانشگاه علم و فناوری خلیفه ، خاطرنشان کرد: چنین پیشرفت "آغاز جدیدی" در استفاده از انرژی پاک برای سفرهای هوایی محسوب می کند.
سوخت سوخت زیستی این هواپیما توسط ISEAS (سیستم یکپارچه انرژی و کشاورزی آب دریا) در مسدار ابوظبی ایجاد شده است. این پرواز به عنوان موفقیت آمیز شناخته شد و سوخت گیری با مخلوطی از نفت سفید و سوخت های زیستی در راه مورد نیاز نبود. ISEAS که توسط شرکتهایی مانند Boeing ، Etihad Airways ، Honeywell UOP و جنرال الکتریک تأمین می شود ، از مارس 2016 شروع به کار کرد.
روند ایجاد سوختهای زیستی از چند مرحله عبور می کند. ابتدا با استفاده از لوله های مخصوص ، آب دریا یا اقیانوس در مخازن با ماهی سرخ شده و پلانکتون ریخته می شود و در آنجا ویژگی های لازم را کسب می کند.
پس از آن ، آب تحت درمان خاص قرار می گیرد ، سپس به مزارع آماده شده با گیاهان مقاوم در برابر نمک ، از جمله soleros ، که در یک پرواز قابل توجه استفاده می شود ، پمپ می شود.
پس از انجام تمام مراحل ، محصولات این فرآیند از جمله لجن ، بقایای گیاهی و هوموس به سوخت سوخت زیستی تبدیل می شوند و آب استفاده شده تصفیه می شود و به اقیانوس باز می گردد. قابل توجه است که همه دستگاه های ISEAS در پنل های خورشیدی کار می کنند.
پرواز اتیاد ثابت می کند که ISEAS قوانین بازی را تغییر می دهد و این می تواند مزایای قابل توجهی برای حمل و نقل هوایی و به کل بشریت به همراه آورد.
فن آوری های در حال توسعه چشم اندازهای چشمگیر برای تبدیل بیابانهای ساحلی به زمین های زراعی تولیدی که امنیت غذایی و یک آسمان روشن را فراهم می کند ، نشان می دهد. "
در همین حال ، این اولین مورد نیست که گیاهان به عنوان سوخت در حمل و نقل هوایی استفاده می شوند. طی یک آزمایش آزمایشی در سال 2008 ، ایر نیوزیلند از مخلوطی از سوختهای زیستی حاصل از جاتروفا و سوختهای سنتی به همان نسبت استفاده کرد. بوئینگ 747-400 چند ساعت در هوا ماند.
چشم انداز استفاده از سوخت های زیستی در هواپیمایی کشوری
بولتن علمی علمی MSTU GA
برنامه هایی برای استفاده از سوخت های زیستی در AVI CIVIL
S.A. Rybkin ، S.A. پوپووا
در این مقاله نتایج مطالعات تجزیه و تحلیل استفاده از سوخت های زیستی در صنعت حمل و نقل و پیش بینی های توسعه استفاده از سوخت های زیستی برای حمل و نقل هوایی ارائه شده است.
واژگان کلیدی: انرژی ، بیوتکنولوژی ، سوخت های زیستی ، صنعت حمل و نقل ، هواپیمایی کشوری.
کاهش ذخایر هیدروکربن ، افزایش قیمت انرژی ، وابستگی فزاینده اقتصاد به بخش نفت منجر به لزوم یافتن منابع جدید غیر متعارف انرژی می شود. در مقایسه با سال 2013 ، تقاضای نفت 1 میلیون بشکه در ثانیه رشد یافت. پیش بینی سال 2015 حاکی از افزایش این شاخص با 1.3 میلیون بشکه در ثانیه به 94 میلیون بشکه در ثانیه است. .
یکی از راه های کاهش وابستگی به سوخت های سنتی استفاده از منابع انرژی جایگزین است. بر اساس یک برنامه جامع برای توسعه بیوتکنولوژی در فدراسیون روسیه برای دوره تا سال 2020 ، اصلی ترین پیشرفت نوآورانه اقتصاد مدرن بیوتکنولوژی است. طبق برآوردها ، بازار جهانی بیوتکنولوژی در سال 2025 به سطح 2 تریل خواهد رسید. دلار آمریکا
پتانسیل توسعه بیوتکنولوژی ممکن است عاملی در توسعه ایالات باشد. بسته به کاربرد بیوتکنولوژی در یک صنعت خاص ، یک نوع شناسی رنگ بیوتکنولوژی وجود دارد:
1) بیوتکنولوژی "سفید" - تولید سوختهای زیستی ، آنزیمها و مواد بیولوژیکی برای بیوتکنولوژی در مواد غذایی ، شیمیایی و پالایش روغن و سایر صنایع ،
2) بیوتکنولوژی "سبز" - توسعه و اجرای گیاهان اصلاح شده ژنتیکی در فرهنگ کشاورزی ،
3) بیوتکنولوژی "قرمز" - تولید بیو داروها (پروتئین ها ، آنزیم ها ، آنتی بادی ها) برای انسان و همچنین اصلاح کد ژنتیکی ،
4) بیوتکنولوژی "خاکستری" با فعالیتهای زیست محیطی ، زیست بومی سازی ،
5) بیوتکنولوژی "آبی" با استفاده از موجودات دریایی و مواد اولیه مرتبط است.
بخش بیوتکنولوژی صنعتی در حال حاضر یک موتور قدرتمند برای توسعه اقتصاد زیست فناوری در جهان است.
طبق گفته های فراست و سالیوان ، در سال های آینده ، نرخ رشد بازار بیوتکنولوژی سفید غلبه بر رشد بیوتکنولوژی های سبز (کشاورزی) و قرمز (دارویی ، دارویی) خواهد داشت.
فناوری بیوتکنولوژی سفید اساس فرآیندهای تولید را برای طیف گسترده ای از محصولات ناشی از بیوکاتالیز و تخمیر تشکیل می دهد.
در مقاله ما به بیوتکنولوژی "سفید" یعنی استفاده از سوختهای زیستی توجه ویژه خواهیم کرد. سوخت زیستی سوختی است که از مواد اولیه بیولوژیکی بدست می آید ، به عنوان یک قاعده ، با پردازش ساقه های نیشکر یا دانه های کلزا ، ذرت ، سویا و غیره.
سوخت های زیستی مایع (برای موتورهای احتراق داخلی - اتانول ، بیودیزل) ، جامد (هیزم ، نی) و گازی (بیوگاز ، هیدروژن) وجود دارد. چنین زیست توده می تواند به عنوان سوخت موتورها و برای تولید برق مورد استفاده قرار گیرد.
سوخت های زیستی شامل جایگزین های بنزین مانند بیواتانول (ساخته شده از گندم ، چغندرقند و ذرت ، سویا و نیشکر) ، بیودیزل (ساخته شده از گندم ، چغندرقند و ذرت ، سویا و نیشکر) و بیوگاز (جایگزین سوخت های زیستی گاز طبیعی حاصل از زباله های آلی ، از جمله زباله های مزارع دام و زباله های حاصل از منابع شهری ، تجاری و صنعتی که دچار تجزیه بی هوازی شده اند).
دو نوع سوخت زیستی وجود دارد - نسل اول و دوم. سوخت های زیستی نسل اول شامل بیواتانول تولید شده از نیشکر ، ذرت ، گندم و سایر محصولات غلات و بیودیزل حاصل از دانه های روغنی - سویا ، کلزا ، نخل ، آفتابگردان است.
کشت آنها مستلزم استفاده از اراضی زراعی با کیفیت بالا ، بسیاری از ماشین آلات کشاورزی و همچنین کود و سموم دفع آفات است.
مشخص است که در این شرایط ، تولید سوختهای زیستی با بخش مواد غذایی اقتصاد رقابت خواهد کرد که این امر بر حوزه اجتماعی تأثیر منفی خواهد گذاشت.
سوخت های زیستی نسل دوم از مواد اولیه غیر غذایی تولید می شوند. این گیاه حاوی چربی های زباله و روغن های گیاهی ، زیست توده درختان و گیاهان است. مزیت چنین سوختی این است که با استفاده از حداقل تجهیزات ، کودها و سموم دفع آفات می توان گیاهانی را برای آن در اراضی کمتر مناسب پرورش داد.
ضرر این است که لیگنوسلولوز چوب یک کربوهیدرات پلیمری پیچیده است که نیاز به تحولات شیمیایی بزرگی دارد ، یعنی. انرژی بیشتری برای تولید سوخت های مایع از آن نسبت به تولید سوخت های زیستی نسل اول دارد.
با این وجود ، راندمان تولید انرژی از زیست توده برای سوخت های زیستی از هر دو نسل تقریباً 50٪ است.
یکی از جنبه های مثبت استفاده از سوخت های زیستی در زمینه حمل و نقل کاهش انتشار آلاینده ها به جو است.
حمل و نقل هوایی با سرعت بالای حمل و نقل و بر این اساس ، مصرف انرژی بالا مشخص می شود. در کل مصرف انرژی صنعت حمل و نقل جهانی ، مصرف انرژی در صنعت حمل و نقل هوایی 8 درصد است. برای صنعت حمل و نقل هوایی ، سوخت دومین مورد بزرگ هزینه ، تقریباً 18-20٪ از کل هزینه است.
در آینده ممکن است افزایش در قیمت سوخت تأثیر منفی بر جریان مسافر و کاهش آن بخصوص در مسیرهای کوتاه رفت و آمد داشته باشد.
با توجه به ظهور نوآوریهای جدید فن آوری (موتورهای اقتصادی ، بهینه سازی آیرودینامیک) که امکان افزایش راندمان انرژی در ساخت هواپیما را فراهم می آورد ، ارزش توجه ویژه ای به احتمال استفاده از سوخت های زیستی در حمل و نقل هوایی دارد. تاکنون تنها بزرگترین شرکت های هواپیمایی در جهان با مشکل سوخت سوخت مواجه هستند.
طبق دستورالعمل انرژی تجدید پذیر اتحادیه اروپا ، تا سال 2020 کشورهای پیشرو در اتحادیه اروپا باید سهم سوخت های زیستی در حمل و نقل را از 2٪ به 10٪ افزایش دهند.
روسیه همچنین در تلاش است تا با مشکل سوختهای زیستی مقابله کند ، اما تاکنون در مورد تولید مستقیم آن صحبت می کنیم.
به منظور تحریک توسعه صنعت بیوتکنولوژی ، دولت در 24 آوریل 2012 "برنامه جامع توسعه بیوتکنولوژی در فدراسیون روسیه برای دوره تا سال 2020" را تصویب کرد.
هدف استراتژیک این برنامه دستیابی به موقعیت پیشرو روسیه در توسعه فناوری های بیولوژیکی از جمله بیوتکنولوژی صنعتی و زیست فناوری و ایجاد یک بخش زیست رقابتی در سطح جهانی است.
برای اولین بار ، لوفت هانزا آلمانی از سوخت های زیستی استفاده کرد. پرواز از هامبورگ به فرانکفورت با هواپیمای A321 که یکی از موتورهای آن با مخلوطی از سوخت های زیستی و نفت سفید سنتی حمل و نقل به نسبت 50:50 ساخته شده است که به ما امکان می دهد ویژگی های این دو موتور را در شرایط عملیاتی واقعی بررسی کنیم و مصرف سوخت را تجزیه و تحلیل کنیم.
در حالی که خطوط هوایی از پروازهای آزمایشی به سمت استفاده تجاری از سوخت های زیستی حرکت می کنند ، تولید کنندگان عمده هواپیماها در حال توسعه همکاری با حامل ها برای تولید سوخت های جدید هستند.
در حال حاضر ، روش های مختلفی برای به دست آوردن سوخت های زیستی برای هواپیمایی کشوری تصویب شده است:
1) "سوخت ایزوپارافین سنتز تجدید پذیر" (ایزو پارافینی سنتز شده ، SIP). این نوع سوخت از قندهای تخمیر شده هیدروژنه تولید می شود ،
به دست آمده از نیشکر ، برای مخلوط کردن بعدی با سوخت جت سنتی (بیش از 10٪ حجم) ،
2) تبدیل تری گلیسیریدها از روغنهای گیاهی و مواد زائد حیوانات ، که به عنوان "استرهای هیدراته و اسیدهای چرب" شناخته می شوند (HEFA) ،
3) پردازش زیست توده و مواد اولیه از مواد معدنی به سوخت از طریق فرآیند فیشر-Tropsch.
در روسیه تولید سوختهای زیستی از زراعی مانند کاملیا که از اقوام کلم است و تا همین اواخر به عنوان علفهای هرز در نظر گرفته می شد. از این جنس گیاهان ، سوختهای زیستی نسل دوم تولید می شوند که با تجزیه زیست توده بدون دسترسی به هوا بدست می آیند.
متأسفانه در حال حاضر استفاده از سوختهای زیستی در حمل و نقل هوایی از نظر اقتصادی مناسب نیست ، زیرا گرانتر از نفت سفید معمولی است. به گفته کارشناسان ، ممکن است قیمت نفت در آینده نزدیک سقوط کند (آنچه در حال حاضر می بینیم).
در این شرایط ، یکی از اقدامات ممکن است تعهدات قانونگذاری برای استفاده ، در یک یا یک نسبت دیگر ، از پاک کننده اما در عین حال گران تر از سوخت های جایگزین باشد. با این حال ، چنین اقداماتی باعث کاهش رقابت در سفرهای هوایی خواهد شد.
مریل لینچ تخمین می زند که قطع تولید سوخت های زیستی باعث افزایش قیمت نفت و بنزین 15 درصد می شود.
Sinopec ، بزرگترین شرکت پالایش نفت چین ، در ایجاد چنین سوخت هایی از روغن نخل و روغن نباتی تصفیه شده مورد استفاده برای پخت و پز در پالایشگاه های شرکت پالایش و شرکت شیمیایی Zhenhai پیشگام بوده است.
اولین پرواز آزمایشی یک پرواز هواپیمایی هواپیمایی چین شرقی ایرلاین ایرباس A320 با چنین سوخت در آوریل 2013 انجام شد.مشکل اصلی در استفاده تجاری از سوخت های زیستی در حال حاضر هزینه بالای آن است.
سوخت های زیستی تولید شده با استفاده از فناوری صرفه جویی در منابع ، میزان انتشار دی اکسید کربن را در طول چرخه عمر خود در مقایسه با سوخت های نفتی 50-80٪ کاهش می دهد ، بنابراین ضمن بهبود عملکرد محیطی ، نقش مهمی در حمایت از رشد هواپیمایی خواهد داشت.
طبق پیش بینی سالانه هواپیمایی هوانوردی ملکی بوئینگ ، چین برای تأمین تقاضای رو به رشد مسافر داخلی و بین المللی مسافر تا سال 2033 به بیش از 6000 هواپیمای جدید نیاز دارد.
این را هم باید در نظر داشت که جنبش محیط زیست و معرفی ETS EU از نظر معرفی مالیات اضافی زیست محیطی برای شرکتهای هواپیمایی در آینده نزدیک تأثیر می گذارد.
یکی از بزرگترین شرکت های تولید هواپیما در جهان ، Airbus و RT-Biotechprom ، عضو شرکت دولتی Rostec ، توافق نامه همکاری را در زمینه تولید سوخت های زیستی حمل و نقل هوایی در روسیه امضا کرده اند.
این توافقنامه در سالن بین المللی حمل و نقل هوایی و فضایی MAKS-2013 توسط سرگئی کرایوی ، مدیرکل RT-Biotechprom و معاون اجرایی ایرباس S.A.S امضا شد. در سراسر اروپا کریستوفر باکلی.
به عنوان بخشی از توافق نامه های به دست آمده ، برنامه ریزی شده است تا پتانسیل استفاده از فن آوری های روسی و مواد اولیه تجدید پذیر (زیست توده) برای تولید سوخت های زیستی حمل و نقل هوایی در روسیه بررسی شود. برنامه ریزی شده است برای اولین بار در نیمه دوم سال 2014.
پس از آن تصمیم و تصمیم گیری در مورد امکان و کارآیی اقتصادی سازماندهی در روسیه تولید سوختهای زیستی برای نیازهای حمل و نقل از مواد اولیه سازگار با محیط زیست در مقیاس صنعتی گرفته می شود.
راه دیگر که امیدوارکننده تر به نظر می رسد کاهش شدید هزینه تولید سوخت های زیستی است.
در همین راستا ، تحقیقات در زمینه ایجاد محصولات زراعی اصلاح شده ژنتیکی ، که امکان دستیابی به مقدار بیشتری از سوخت در هر واحد سطح زیر کشت را فراهم می آورد ، به ویژه مورد توجه قرار می گیرد.
علاوه بر این ، بر خلاف گیاهانی که در صنایع غذایی و مصرف خانگی مورد استفاده قرار می گیرند ، مسائل مربوط به تأثیر ژنتیکی اصلاح شده است
گیاهان به ازای هر نفر در این مورد در دستور کار قرار نمی گیرند. نکته دشوار این است که چنین مطالعاتی به تنهایی بسیار گران هستند و می توانند بیش از یک سال بدون ضمانت های آشکار موفقیت ادامه دهند.
از این نظر می توان دو سناریوی اصلی را در نظر گرفت که مبتنی بر تغییرات احتمالی قیمت نفت است: در حالت اول قیمت کاهش می یابد ، در حالت دوم افزایش می یابد.
سناریوی اول پیش بینی بسیار بدبینانه ای در مورد استفاده از سوخت های زیستی ، کاهش تحقیقات و کاهش منطقه اشغال شده توسط محصولات مرتبط را به عهده می گیرد.
در این سناریو ، به ویژه اگر افت قیمت طولانی باشد ، می توان تولید سوختهای زیستی را به طور کامل متوقف کرد و هیچ صحبتی در مورد استفاده از آن وجود نخواهد داشت.
پیش نیازهای این سناریو می تواند شامل موارد زیر باشد: توسعه فن آوری های تولید نفت شیل ، ورود تولید کنندگان جدید از آفریقا ، آمریکا و آسیا به بازار نفت ، کاهش عمومی مصرف نفت در سایر بخش ها ، کاهش اقتصاد جهانی و سایر عوامل.
سناریوی دوم برای توسعه سوخت های زیستی و گسترش استفاده از آن مطلوب است. در عین حال ، نباید انتظار افزایش فوری در مصرف آن را داشت ، زیرا این امر نیاز به تغییرات کافی در تجهیزات فنی و تکنولوژیکی هواپیمایی کشوری دارد ، که ممکن است فوراً رخ ندهد. پیش نیازها می تواند شامل موارد زیر باشد: رشد اقتصاد جهانی و تجارت بین المللی ، کاهش تولید نفت ، کاهش در هزینه تولید سوخت های زیستی و تعدادی دیگر.
به منظور حصول اطمینان از پایداری اجتماعی- زیست محیطی و اقتصادی تولید و استفاده از سوختهای زیستی ، اتخاذ تدابیر سیاسی مانند:
- محافظت از فقرا و عدم امنیت غذایی ،
- به دست آوردن فرصت ها برای توسعه کشاورزی و مناطق روستایی ،
- اطمینان از پایداری محیط زیست ،
- بررسی سیاستهای موجود در مورد سوخت های زیستی موجود ،
- حصول اطمینان از توسعه پایدار سوختهای زیستی توسط سیستم بین المللی.
از تجزیه و تحلیل نتیجه می گیرد که در چشم انداز استفاده از سوخت های زیستی در هواپیمایی کشوری سؤالات بیشتری وجود دارد تا جواب.
با توجه به ناپایداری عمومی کلان اقتصادی و تنش سیاسی ، هنوز زمان چنین اقدامی ابتکاری مانند استفاده از سوخت های زیستی در حمل و نقل هوایی نرسیده است.
با این حال ، این سوال به خودی خود اجازه می دهد تا بگوییم که راه هایی برای توسعه فن آوری های کاملاً جدید وجود دارد که در این محل ، شاید ، حمل و نقل هوایی آینده توسعه یابد.
1. چین شروع به استفاده از سوخت های زیستی در هواپیمایی کشوری می کند. [منبع الکترونیکی] URL: http: // www. پاکسازی com / news / 2014/02/14 / kitai_nachinaet_ispolzovat_biotoplivo_v_grazhdanskoi_aviatsii.
2. ویشنیاکوف Y.D. ، Rybkin S.A.
درک نتایج حاصل از نظارت بر حوزه اقتصادی و اجتماعی ، با در نظر گرفتن نقش آگاهی عمومی به عنوان عاملی در تأمین امنیت / مشکلات پایداری عملکرد کشورها و مناطق در بحران ها و فاجعه های تمدن نوین: رسیدگی به پرونده های بین المللی XVII علمی و عملی اعتراف در مورد مشکلات حفاظت از جمعیت و مناطق در برابر شرایط اضطراری. 22-24 ماه مه 2012. م. ، 2012.S. 261-266.
3. Rybkin S.A. استراتژی آموزش روسیه: تابلو یا از بین رفته // بولتن آکادمی بین المللی علوم / مواد بین المللی. اعتراف شماره ویژه "فرهنگ محیط زیست در جهانی جهانی". 2012
مشخصات جنبي مصرف سوخت زيستي در بخش حمل و نقل عمران
Rybkin S.A.، Popova S.A.
این کلمه شیرین بیو نفت سفید است.
چغندرقند ، جلبک سبز ، گلهای وحشی بنام قارچ زعفران و حتی زباله از سطل زباله شهری - که فقط در طول آزمایشات انجام نمی شود تا بتوانید جایگزینی برای سوخت جت سنتی پیدا کنید
و گرچه هر لیتر سوخت زیستی بسیار بیشتر از حد سنتی هزینه دارد ، دانشمندان و هوانوردی متوقف نمی شوند.
انجمن بین المللی حمل و نقل هوایی (IATA) هدف بلندپروازانه ای را تعیین کرده است: تا سال 2050 ، انتشار غیرنظامی گازهای گلخانه ای را نسبت به سطح سال 2005 کاهش دهید.
و گرچه وجدان هواپیما (و مسافران آنها) تنها دو درصد از انتشار دی اکسید کربن جهانی است ، هواپیمایی کشوری یکی از سریعترین منابع در حال رشد این انتشارات محسوب می شود.
و از آنجا که ، بر خلاف تولید کنندگان خودرو ، هواپیماها نمی توانند به موتورهای برقی سوق دهند ، فقط یک چیز باقی مانده است - به دنبال یک منبع سوخت جدید و سازگار با محیط زیست به عنوان گزینه ای برای سوخت جت سنتی.
سوخت از زباله های خانگی
در جستجوی منابع جدید برای سوخت جت ، خیال مهندسان هیچ محدودیتی نمی داند. به عنوان مثال ، در تابستان امسال ، یک هواپیمای هواپیمایی یونایتد با مخلوطی از نفت سفید سنتی (دو سوم) و سوخت های زیستی حاصل از زباله های آلی خانگی (یک سوم) از لس آنجلس به سان فرانسیسکو پرواز می کند.
شرکت هواپیمایی پیش از این سرمایه گذاری 30 میلیون دلاری را برای توسعه و تولید نوع جدید سوخت اعلام کرده بود.
شرکت تأمین کننده سوخت های زیستی برای یونایتد فن آوری تولید سوخت جت از زباله های خانگی را به ثبت رسانده است ، در حال ساخت اولین کارخانه در نوادا است و پنج کشور دیگر را نیز در نظر دارد.
یونایتد با تنها هواپیمایی که در زمینه سوخت های زیستی سرمایه گذاری می کند ، فاصله دارد.
شرکت هواپیمایی آلاسکا آمریکایی در حال حاضر از 75 پرواز از سوخت های جایگزین استفاده می کند. بریتیش بریتیش ایرویز انتظار دارد کارخانه تولید سوختهای زیستی را در نزدیکی فرودگاه هیترو لندن تا سال 2017 تکمیل کند.
آزمایشات با منابع بیولوژیکی برای سوخت جت برای چندین سال ادامه دارد. در سال 2011 ، لوفت هانزا آلمانی به مدت شش ماه با هواپیماهای A321 در مسیر فرانکفورت - هامبورگ آزمایش کرد. مخازن سوخت آن نیمه پر از سوخت های زیستی بود.
علاوه بر این ، لوفت هانزا در حال آزمایش با منابع مختلف سوخت های بیولوژیکی است - کلزا ، جاتروپا و روغنهای حیوانی و یک گل وحشی به نام زعفران وجود دارد. علاوه بر این ، لوفت هانزا به عنوان هماهنگ کننده پروژه کمیسیون اروپا ، در چارچوب آن آزمایش هایی با منابع مختلف سوخت های زیستی برای خطوط هوایی در حال انجام است.
یکی از اهداف کمیسیون اروپا این است که تولید سوخت های زیستی حمل و نقل هوایی را تا سال 2020 به دو میلیون تن برساند.لوفت هانزا در سال 2014 قدم بعدی را برداشت و هواپیمای پر از مخلوط نفت سفید سنتی با ده درصد فارنسن از فرانکفورت به برلین فرستاد.
در تابستان همان سال ، مقامات آمریکایی اجازه استفاده از سوخت جت با افزودن فارنسن را دادند. نگرانی آمریکایی Amyris یک فناوری برای تولید این ماده از نیشکر تهیه کرده است.
علاوه بر این ، چغندر ذرت و شکر را می توان به عنوان مواد اولیه استفاده کرد.
اما از آنجا که همه این گیاهان در کشاورزی نیز برای تولید مواد غذایی مورد استفاده قرار می گیرند ، تحقیقات بیشتر با هدف یافتن راهی برای به دست آوردن سوخت های زیستی از یونجه و خاک اره - به منظور ایجاد رقابت در مناطق زراعی با صنعت مواد غذایی انجام نمی شود.
مسلماً ارتش از رقابت برای منابع جدید جت سوخت نیز جدا نبود. پنتاگون همچنین در حال تحقیق در زمینه بودجه است - و از هم اکنون از نتایج خوشحال است.
ارتش فرمول سوخت را فاش نکرد ، اما اعلام کرد که این میزان 13 درصد از سوخت جت سنتی کارآمدتر است. این امر به هواپیماهای جنگی اجازه می دهد که محدوده پرواز را با همان 13 درصد افزایش دهند ، یا موشک دیگری را سوار کنند.
برنامه های بلندپروازانه
در همین حال ، بوئینگ به همراه Etihad Airways در حال کار روی سوخت های زیستی حاصل از گیاهانی است که در خاک های شور و خشک رشد کرده اند ، که برای استفاده به عنوان مزارع و مراتع مناسب نیست.
مزیت اصلی آنها این است که آنها برای کشاورزی قلمرو رقابت نمی کنند و با آب نمک می توان آنها را آب کرد.
یک هواپیمای اتیاد قبلاً با استفاده از مخلوطی از نفت سفید و سوخت مشتق شده از گیاهان ، یک پرواز 45 دقیقه آزمایش را انجام داده است. اگر همه چیز طبق برنامه پیش برود ، در این صورت مزارع با مساحت 500 هکتار در امارات افتتاح می شود تا گیاهان را به عنوان مواد اولیه سوختهای زیستی پرورش دهند.
طبق گفته نمایندگان اتیاد ، این شرکت هواپیمایی انتظار دارد به زودی سفرهای هوایی خود را به مسافرهایی که صددرصد پر از سوخت های زیستی هستند ، به مسافران خود ارائه دهد.
و در جزیره گرمسیری ژاپن اوکیناوا ، آنها در حال آزمایش جلبکهای اوگلنا (به سادگی گلهای سبز) هستند.
مدیر شرکت اوگلانا پر از خوش بینی: به گفته وی ، تا سال 2020 ، شرکت وی قادر به تولید سوخت های زیستی برای خطوط هوایی در مقیاس صنعتی خواهد بود.
با این حال ، همه این آزمایش ها هنوز در مرحله اولیه هستند. با وجود همه مزایا ، سوخت های زیستی دارای یک اشکال بزرگ هستند - این بسیار گرانتر از سوخت جت سنتی است. به گفته کارشناسان اروپایی ، تقریباً سه بار.
شاید به همین دلیل است که این موضوع برای روسیه کاملاً ربطی ندارد؟
در هر صورت ، بزرگترین خطوط هوایی کشور با سکوت مرگبار به درخواست های اظهار نظر در مورد چشم انداز استفاده از سوخت های زیستی پاسخ می دهند - درخواست های ارسال شده به خدمات مطبوعاتی Aeroflot ، Transaero و S7 بی پاسخ مانده اند.
همچنین در مورد حمل و نقل هوایی. گالری ها "18 نوآوری مهم صنعت حمل و نقل هوایی جهانی" ، "ده هواپیمای ایمن" و "12 بهترین رنگ آمیزی هواپیما"
وبلاگ زیست محیطی ولادیمیر اسیپوف را در وب سایت سرویس روسی "بی بی سی" بخوانید
سوخت زیستی برای هواپیماها: چقدر واقع بینانه است؟
چندین سوخت زیستی اکتان بر پایه زباله در حال حاضر در خطوط هوایی اصلی مورد آزمایش قرار می گیرند. هدف اصلی این پروژه مهار رشد آلودگی دی اکسید کربن است. اما انتقال از نفت به فرآوری زباله در صنعت سوخت چقدر واقعی است؟ بیایید درستش کنیم
مقامات سازمان ملل قصد دارند این سوخت های فسیلی را به عنوان یكی از بخش های مهم برنامه تثبیت و كاهش آلودگی محیط زیست توسط حمل و نقل هوایی تا سال 2020 تصویب كنند. با این حال ، منتقدان می گویند که این استراتژی هرگز به دلیل این که خطوط هوایی این مشکل را جدی نمی گیرند عملی نمی شوند.
یکی از بزرگترین معایب توافق نامه اقلیمی پاریس که در دسامبر 2015 تصویب شد ، این است که در مورد انتشار گازهای گلخانه ای و هواپیما صدق نمی کند.
البته در مقایسه با صنعت خودرو ، میزان آلودگی هوا توسط اگزوزهای هواپیمایی بسیار کم به نظر می رسد: با این حال ، در حال حاضر در سال 2015 رقم آنها به 2٪ از کل میزان انتشار مضر CO2 - و این در حال حاضر جدی است.
آزمایش انواع سوخت های جایگزین بیش از یک بار انجام شده است: به عنوان مثال ، در سال 2008 Virgin Atlantic اولین پرواز خود را انجام داد که طی آن ده ها نمونه آزمایش سوخت از دانه های روغنی و چربی های حیوانی استفاده شد. علاوه بر این ، صنعت نمونه هایی از سوخت جت از خاک اره را مشاهده کرد.
نوع جدیدی از سوخت از الکل به نام "بوتانول" ساخته می شود که به طور طبیعی در فرآیند تخمیر بسیاری از محصولات مانند نان به دست می آید. اما ، قطعاً ، تجهیزات مجدد صنعت سوخت برای تولید محصولات زیستی هزینه زیادی را به همراه خواهد داشت و مدت زمان طولانی غیرقابل قبول خواهد بود.
در حال حاضر هزینه 1 گالن سوخت زیستی 3 دلار است که هنوز هم تقریباً دو برابر هزینه مشابه سوخت مبتنی بر نفت است.
این به این نکته نیست که مشاغل نفتی در صورت تغییر به یک منبع انرژی جایگزین ، بخش قابل توجهی از سود خود را از دست می دهند ، که می تواند بر اقتصاد بسیاری از کشورها تأثیر منفی بگذارد (روسیه هم جزو آنها خواهد بود ، می توانید مطمئن باشید).
در نتیجه ، نظرات تقسیم شد.
البته تولید سوخت از زباله های آلی ارجح است: از یک طرف ، نه تنها روشی بسیار پاکتر از لحاظ زیست محیطی برای بدست آوردن انرژی بلکه یک منبع کاملاً تجدیدپذیر از مواد اولیه است که ده ها میلیون سال طول نمی کشد. از طرف دیگر ، صنعت مدرن به سادگی نمی تواند چنین تجملاتی را تحمل کند.
با این حال ، چنین دگرگونی هایی در صنعت هرگز فوراً تحقق نمی یابند.
از لحاظ تئوریکی ، اگر به تدریج این فناوری را معرفی کنید ، ضمن سرمایه گذاری در زمینه توسعه شاخه های مربوطه علوم ، پس از گذشت چند دهه می توانید یک صنعت کوچک اما به طور پیوسته در حال توسعه در صنعت تولید سوخت بدست آورید که به تدریج ضریب آلودگی را به حداقل می رساند.
سوخت زیستی هواپیمایی - آینده واقعی یا خیالی؟
تقریباً تمام گزارش های تحقیقاتی و ارائه هایی که به آنها اختصاص یافته است بازار سوخت سوخت هوایی، می گوید غیرقابل اجتناب از جایگزینی بنزین و دیزل با "همتایان سبز" است.
سؤال: "هزینه آن چقدر است" ، - همسایه را از ادامه صحبت درباره آغاز قریب الوقوع دوران طولانی مدت دلگیر تشویق می کند.
یکی از اصلی ترین نیروهای محرک صنعت است ابتکار عمل مشترک نیروی هوایی ایالات متحده و نیروی دریایی. بودجه قابل توجهی برای تحقیقات اختصاص داده شده است ، و امروز توسعه با استفاده از انواع مواد اولیه ممکن انجام می شود.
از آنجا که دولت ایالات متحده مشتری برنامه است ، در هر صورت نتیجه ای حاصل می شود.
بطور خاص ، نیروهای دریایی ایالات متحده قصد دارند تا سال 2020 تمام وسایل نقلیه هوایی را به سال 2020 منتقل كنند 50/50 مخلوط نفت سفید و سوخت های زیستی.
احتمالاً فعالترین شرکت کننده در توسعه امروز ، سوخت سوئیفت است. با این حال ، فناوری این شرکت را نمی توان کاملاً "سوخت زیست توده" نامید.
این شرکت سوخت اکتان بالا ، مناسب برای استفاده در موتورهای هواپیمای مدرن ، از استون دریافت می کند. در این راستا ، وی موفق شد نتایج قابل توجهی کسب کند.
در عین حال ، توجه بسیار کمتری به مرحله تولید استنتون از زیست توده - یعنی. جزء مستقیم سبز
یکی از اصلی ترین تله های سوخت های زیستی - چگالی انرژی. این موضوع در مورد این واقعیت زیاد نیست که سوختهای زیستی نسبت به بنزین ، سوخت دیزل و نفت سفید از مقدار کالری کمی کمی دارند.
در اینجا ، قبل از هر چیز ، نیاز به منابع طبیعی برای تولید سوخت ، یعنی. در اراضی کشاورزی ، که با افزایش جمعیت جهان ، بسیار با ارزش می شود.
و برای این شاخص ، سوختهای زیستی را نمی توان با فرآورده های نفتی که از چاه استخراج می شوند ، مقایسه کرد.
علاوه بر این ، ایده سوختهای زیستی با منطق تاریخی توسعه صنعتی مغایرت دارد. در ابتدا از همه جا چوب استفاده می شد. سپس آن را با زغال سنگ جایگزین کرد ، که دو برابر کارآمد بود (با همان مقدار کالری آن دو برابر ارزان تر بود).
در مرحله بعدی جایگزینی فرآورده های نفتی ، که دو برابر شدن بهره وری آنها و در نهایت انرژی هسته ای بود ، به وجود آمد.
با توجه به ویژگی های انرژی و هزینه ، سوخت های زیستی در این زنجیره تکاملی قرار نمی گیرند ، و استفاده از آن به معنای گامی به عقب یا حداقل به سمت ، به سمت توسعه "سبز" است.
ساده وجود دارد مثال برای ایالات متحده. برای بهره برداری از این کارخانه با ظرفیت سالانه 65 میلیون گالن ، نیاز به پردازش زیست توده انرژی روزانه است كه كشت آنها 15 زمین فوتبال طول می كشد.
سوخت رسانی به کل اقتصاد ایالات متحده با مصرف روزانه بیش از 380 میلیون گالن سوخت به ساخت بیش از 2100 کارخانه از این دست نیاز دارد. این محاسبه هنوز هزینه های کل زنجیره تولید سوخت های زیستی را در نظر نمی گیرد: مواد گیاهی به قند - قند به سوخت های زیستی.
از کجا می توان چنین حجم از منطقه کاشته شده را بدست آورد ، چگونه خود را در مقابل نارسایی محصول بیمه کنیم و از همه مهمتر ، چگونه می توان این حجم را به شرکتهای فرآوری شده و بیشتر به مصرف کنندگان منتقل کرد؟
نمونه ای از عملکرد صنعت سوخت های زیستی در ایالات متحده به روشنی نشان می دهد که کدام یک عواقب ممکن است توسعه سوخت های زیستی در اقتصاد کشور باشد.
بیواتانول تولید شده در ایالات متحده آمریکا به وضوح گران تر از آنالوگ های سنتی است و در عین حال برای زمین های کشاورزی با محصولات غذایی رقابت می کند ، که باعث نارضایتی آشکار در میان جمعیت می شود.
برای حمل و نقل هوایی ، سوختهای زیستی در حقیقت یک سردرد واقعی هستند ، زیرا احتمال استفاده از سوختهای بسیار کارآمد را می بندند.
اما در عین حال ، اگر تولید کننده محصول ضعیفی داشته باشد ، اما موفق شده دولت را متقاعد کند که نیاز به پشتیبانی دارد ، دولت آمریکا آن را به طور اجباری به مصرف کنندگان تحمیل می کند. و بعداً این کارخانه را با هزینه مالیاتی که بر مصرف کنندگان می گذارند ، یارانه می دهد.
بنابراین ، برای اینکه در روند تکاملی کلی قرار گیریم ، سوختهای زیستی حداقل باید در مقایسه با سوخت های حاصل از فرآورده های نفتی ، دارای مشخصات مشابه باشند. در آینده قابل پیش بینی ، با وجود تلاش درخشان دانشمندان ، چنین توازنی بعید به دست می آید.