Международная организация гражданской авиации (ИКАО) планирует ввести ряд обязательных мер для стимулирования использования углеродно-нейтрального топлива в авиации. Речь идет о необходимости перехода на экологичное или, как его еще называют, «устойчивое» авиационное горючее SAF (Sustainable Aviation Fuel). Облегчить этот процесс для российской авиации помогут новые разработки самарских ученых, позволяющие оценить, как такое топливо скажется на летных характеристиках воздушных судов.
Стратегия ИКАО предполагает снижение выбросов углекислого газа до нуля к 2050 году. А потому к 2027 г., по планам организации, до 90 процентов международных авиарейсов должно выполняться с использованием экологичного авиатоплива. По требованию ИКАО авиакомпании должны будут выплачивать компенсации за выбросы углекислого газа. Если говорить о российских перевозчиках, то их совокупные выплаты, по оценкам экспертов, могут составить до двух миллиардов евро.
Что касается авиатоплива SAF, оно может синтезироваться из отходов пищевой промышленности, сельского или лесного хозяйства, из биологических отходов, водорослей, отработанного кулинарного масла или некоторых животных жиров. Горючее, получаемое из различных биоресурсов, позволяет сократить вредные выбросы более чем на 50 процентов. Также к SAF может относиться синтетическое топливо, сделанное с использованием возобновляемой энергии, но только не из ископаемых углеводородов. Кстати, горючее, полученное из выхлопных газов и пластиковых отходов, также считается «зеленым». При этом состав авиатоплива SAF такой же, как у авиакеросина, поэтому не требуется переделывать двигатели и заправочную инфраструктуру.
Тем не менее, в сравнении с авиакеросином, биотопливо может иначе влиять на важные летные характеристики воздушных судов, что необходимо учитывать при полетах. В Самаре ученые думают, как помочь отечественной авиации менее болезненно перейти на экологичные виды топлива. Специалисты Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева разрабатывают программный комплекс для расчета влияния топлива на характеристики авиационных двигателей. Комплекс поможет прогнозировать, как изменятся продолжительность, дальность и себестоимость полета, если самолет заправить не традиционным авиационным керосином, а экологически чистым горючим.
Как объяснил директор Инжинирингового центра Самарского университета имени С.П. Королева Иван Зубрилин, ученые берут в качестве примера существующий самолет и с помощью программы смотрят, как при заправке биотопливом изменятся скорость и продолжительность полета, взлетно-посадочный цикл, вредные выбросы в атмосферу. Более того, программа может показать, насколько дешевле или дороже будет такой полет для авиакомпании.
«Конечно, сейчас биотопливо еще достаточно дорогое, но с каждым годом его производство дешевеет, и мировая тенденция такова, что оно будет постепенно вытеснять традиционный керосин, — отметил Иван Зубрилин. — Коммерческие рейсы с использованием различных смесей биотоплива и обычного топлива выполняются еще с 2011 года, а в 2023-м состоялись наземные испытания по применению на самолетах «Боинг» уже 100-процентного устойчивого авиатоплива. Пройдет еще несколько лет, и в воздух поднимутся самолеты, полностью работающие на экологически чистом топливе. По статистике, за последние несколько лет объемы производства устойчивого авиатоплива в мире выросли в 20 раз, и прогнозируется, что к 2050 году около половины всего авиационного топлива в мире будет именно таким».
Кроме того, ученые Самарского университета имени С.П. Королева также думают, как разрабатывать более эффективные и экологичные авиационные двигатели, которые не будут уступать зарубежным аналогам. В вузе запустили установку по изучению процессов горения в двигателях и приступили к проведению первых экспериментов. Эта установка должна помочь инженерам при разработке более экологичного авиационного агрегата, а именно его «сердца» — камеры сгорания, которая по своим характеристикам будет конкурентоспособной на мировом рынке.
«Группа молодых ученых под руководством профессора Валерия Азязова проводит исследования по окислению и разрушению сажи при температурах до 1500 Кельвинов, главная цель — минимизировать образование сажи при сгорании топлива», — пояснил первый проректор — проректор по научно-исследовательской работе Самарского университета имени С.П. Королева Андрей Прокофьев.
