Эвкалиптовое топливо для авиации: шаг к низкоуглеродному будущему

Учёные приблизились к возможности использования австралийских эвкалиптов для производства низкоуглеродного возобновляемого топлива для самолётов и ракет.

По словам ведущего исследователя международного исследования, опубликованного в Trends in Biotechnology, доктора Карстена Кульхайма из Австралийского национального университета (ANU), существующие возобновляемые виды топлива для коммерческой авиации ограничены и дороги, но решение может расти вокруг нас.

Потенциал масштабирования

«Если бы мы могли посадить 20 миллионов гектаров эвкалиптов по всему миру — что сопоставимо с текущими посадками для целлюлозно-бумажной промышленности — мы смогли бы производить достаточно авиатоплива для 5% авиационной отрасли», — заявил доктор Кульхайм.

Авиационный сектор ответственен за примерно 2% всех антропогенных выбросов CO2. Топливо на основе эвкалипта при массовом производстве изначально будет дороже ископаемого, но даст значительно меньше чистых углеродных выбросов.

Проблема энергетической плотности

Доктор Кульхайм отметил, что заправка современных самолётов чем-либо, кроме ископаемого топлива, сложна из-за высоких требований к энергии. «Возобновляемые этанол и биодизель подходят для семейного внедорожника, но у них недостаточно высокая энергетическая плотность для использования в авиации», — пояснил он. «Масла эвкалипта содержат соединения, называемые монотерпенами, которые можно преобразовать в высокоэнергетическое топливо, способное заправлять реактивные самолёты и даже тактические ракеты».

Научный подход к повышению урожайности

Исследование посвящено методам увеличения производства монотерпенов для получения промышленных объёмов авиатоплива из растений. К ним относятся:

Определённые монотерпены, такие как пинен и лимонен, обычно содержащиеся в эвкалиптовом масле, могут быть переработаны с помощью каталитического процесса в топливо с подходящей для авиации энергетической плотностью. Скипидар из сосен — другой потенциальный источник, но сосны растут медленнее эвкалиптов.

Со-исследователь, кандидат наук ANU Дэвид Кейнер, заявил, что эти знания можно использовать для повышения урожайности с помощью методов селекции и генетического отбора. «Мы можем удвоить, а возможно, и утроить урожайность с гектара, чтобы сильнее повлиять на отрасль авиатоплива», — сказал он. «Мы ищем виды с правильным типом масла, и, кроме того, поскольку масло содержится в листьях, им нужно быстро наращивать лиственную массу. Глобально плантации эвкалиптов производят до 200 кг масла с гектара в год, но, отбирая лучший генетический материал, можно получать более 500 кг масла с гектара».

Экологические преимущества

Г-н Кейнер отметил, что авиатопливо из масел эвкалипта будет практически углеродно-нейтральным. «Оно оказывает минимальное экологическое воздействие, — сказал он. — Мы можем сажать эти деревья на маргинальных землях с низким уровнем осадков, а также в сельскохозяйственных системах, страдающих от засоления, и помочь решить эту проблему».