На долю мировой авиационной промышленности приходится приблизительно 2,5% всех выбросов углекислого газа (CO2), что составляет почти 4% от общего изменения климата. В связи с амбициозной целью достижения нулевых выбросов углерода к 2050 году предпринимаются масштабные усилия по замене ископаемого топлива более чистыми и устойчивыми альтернативами. 

Экологически чистое авиационное топливо (ЭЖТ) производится из не нефтяных отходов и сырья с целью минимизации выбросов от воздушного транспорта. ЭЖТ может сократить выбросы углекислого газа до 90% по сравнению с обычным реактивным топливом. Произведенное из различных не нефтяных биоисточников, ЭЖТ одобрено ASTM International для использования в качестве топлива для сброса грузов с соблюдением определенных предельных значений смешивания. 

Производится множество различных видов SAF (синтетического авиационного топлива), большинство из которых получают из органических отходов и сырья. Основные виды – это биотопливо и синтетическое топливо. В качестве биотоплива используются отходы лесного хозяйства, сельскохозяйственные культуры, животные жиры и смазки. Следует отметить, что некоторые виды биотоплива производятся методом гидротермального сжижения жирных кислот и воды.

В производстве синтетического топлива используется электрохимическая обработка водорода и диоксида углерода для получения электротоплива (e-SAF). В качестве сырья не используются органические соединения, а применяются природные элементы из промышленных и других источников.

Существует несколько способов производства низкоэмиссионного топлива, не содержащего ископаемого топлива, которое может помочь сократить выбросы вредных веществ в окружающую среду, связанные с авиацией. К способам производства SAF относятся гидрообработанные сложные эфиры и жирные кислоты (HEFA), синтетический метод Фишера-Тропша, производство реактивного топлива из спирта и возобновляемая электроэнергия (e-SAF).

Одобренные ASTM International, эти виды топлива можно смешивать (до 50%) с обычным авиационным топливом без модификации двигателей или топливных систем. Следует отметить, что не все виды экологически чистого топлива одинаковы, и, следовательно, их эффективность различается.

Сырье на нефтяной основе подвергается гидр опереработке для расщепления длинной цепочки жирных кислот. Этот процесс позволяет удалить кислород и водород, после чего происходит модификация молекул посредством гидрокрекинга и изомеризации. В результате получается топливо, пригодное для использования в авиации.

HEFA — наиболее зрелый и недорогой вид SAF на рынке. Доступность масел растительного и животного происхождения, а также жиров упрощает его производство. Однако доступность и предложение низкоэмиссионного сырья для переработки отходов ограничивают объемы производства HEFA. 

В 1923 году химики Франц Фишер и Ханс Тропш превратили уголь в синтетическое топливо путем газификации. Столетие спустя процесс Фишера-Тропша является одним из основных методов производства SAF, одобренных ASTM.

Биомасса преобразуется в синтез-газ с помощью газификации, а затем реакция синтеза Фишера-Тропша превращает синтез-газ в реактивное топливо. Каталитический химический процесс создает углеводороды, подобные керосину, предлагая эффективную альтернативу традиционному реактивному топливу.

Компания Twelve производит топливо E-Jet®, электронное безкислородное топливо, изготовленное из углерода, водорода, кислорода и возобновляемой энергии. Это готовое к использованию топливо одобрено стандартами ASTM и сокращает выбросы на протяжении всего жизненного цикла до 90% за счет снижения выбросов диоксида серы, оксидов азота и твердых частиц. По данным компании Twelve,

«В отличие от биотоплива, производство которого ограничено рисками, связанными с землепользованием и вырубкой лесов, E-Jet SAF производится электрохимическим методом из CO2, воды и возобновляемой энергии. По сравнению с биотопливом, оно использует до 1000 раз меньше воды и в 30 раз меньше земли, а также обеспечивает снижение выбросов парниковых газов на протяжении всего жизненного цикла до 30% по сравнению с биотопливом SAF».

Учитывая множество доступных путей перехода на безископаемое авиационное топливо, важно определить компромиссы между различными вариантами. Лица, принимающие решения в отрасли, должны четко ориентироваться на наиболее эффективные и устойчивые варианты, которые помогут достичь общеотраслевых целей по нулевым выбросам.