Аэробусы на биотопливе: зеленовато и дороговато

Сергей Куликов
корреспондент журнала «Эксперт»
12 января 2022, 20:09

России так или иначе придется вступить в гонку по сокращению углеродного следа от авиации. Из трех вариантов — электричество, водород и биотопливо — последний ближе всего к практическому применению

Коллаж: Тамара Ларина

На днях основанный Биллом Гейтсом в 2015 году фонд Breakthrough Energy заявил о намерении вложить 15 млрд долларов в проекты, направленные на достижение нулевых выбросов в атмосферу. Средства будут распределены по четырем главным направлениям: прямое улавливание воздуха, получение экологически чистого водорода, авиационное топливо и технологии хранения энергии. По подсчетам ученых, именно авиаперевозчики ответственны за 3,5% от общего анпропогенного вклада в глобальное потепление. На долю авиации приходится 1,5% общих выбросов углекислого газа.

Переходит от деклараций к конкретным действиям в борьбе за чистоту атмосферы и Евросоюз. Уже с 2023 года ожидается введение налога на неэкологические виды топлива, используемого на пассажирских рейсах. Его размер пока не конкретизирован, но, как считают эксперты, всем авиаперевозчикам придется разворачиваться в сторону использования биотоплива SAF (sustainable aviation fuel или устойчивое авиационное топливо), на которое, как обещает Еврокомиссия, налог распространяться не будет как минимум до 2033 года.

Россия тоже стремится включиться в общий процесс. В декабре прошлого года произошло сразу два значимых события в этой области: создана Ассоциация разработчиков и производителей авиационного топлива с минимальным углеродным следом и осуществлен первый рейс пассажирского лайнера на биотопливе из Тулузы в Москву.

Впрочем, отмечают некоторые аналитики, есть и более эффективные варианты перехода на альтернативные виды топлива.

В небеса — на отходах

Первой российской авиакомпанией, которая использовала биотопливо для заправки своего борта, стала S7 Airlines. Как отмечают в пресс-службе компании, сегодня только 45 авиакомпаний в мире имеют опыт полетов на биотопливе, а общий процент использования SAF составляет ничтожные 0,03%.

Для справки: SAF — это биотопливо с низким углеродным следом, которое создается на основе растительного сырья. В качестве исходного материала для его получения может использоваться животный жир, отходы сельского хозяйства, целлюлозы, водорослей, сырья для производства сахара и крахмала и так далее. Есть и синтетический тип SAF, который получают из смеси водорода и переработанного углерода. Но он экологов не устраивает, поскольку не совсем «зеленый» по своему происхождению.

Свой 37-й по счету A320neo S7 Airlines получила 22 декабря. Он взлетел с авиазавода во французской Тулузе, заправленный смесью из SAF, изготовленного на основе органических соединений (проще говоря, как отмечали специалисты, из кукурузного крахмала) и классического авиационного топлива. Доля биотоплива в смеси составила максимальные 10%, которые может обеспечить топливная компания на заводе в Тулузе.

Комментируя для Expert.ru методику расчетов количества выбросов СО2, в авиакомпании пояснили, руководствуются директивой Европарламента и Совета Евросоюза 2003/87/EC от 13 октября 2003 года об учреждении системы торговли квотами на выбросы парниковых газов (EU Emissions Trading System). В итоге, по подсчетам специалистов S7, 10% смеси биотоплива на рейсе из Тулузы сократилb выбросы CO2 на 7% (1,7 тонны).

Регулярные рейсы на SAF в России авиакомпания планирует начать выполнять не позднее 2024 года.

«Крайне важно разработать законодательную базу, которая позволит сертифицировать SAF в России и использовать его на регулярных рейсах, —  пояснила генеральный директор S7 Group Татьяна Филева. — Со своей стороны, мы готовы принимать активное участие в этом процессе. И, конечно, мы надеемся, что нашим партнерам в топливном секторе удастся организовать производство в среднесрочной перспективе».

Все самолеты Airbus уже сертифицированы для полетов на 50% смеси SAF, говорит глава представительства Airbus в России Жюльен Франьятт. По его словам, к концу десятилетия этот показатель будет доведен до 100%.

Подтверждением заявлению Франьятта может служить информация об очевидных успехах по внедрению биотоплива. В частности, в марте минувшего года совместные разработки Airbus, немецкого исследовательского центра DLR, Rolls-Royce и финского производителя биотоплива Neste позволили успешно осуществить испытательный полет воздушного судна с использованием SAF без каких бы то ни было примесей. То есть, впервые 100% топлива, сжигаемого в двигателях, были экологически чистыми. Тестирование проводилось на Airbus A350, после чего в компании заявили об аналогичных исследованиях с другой моделью — A320neo (один из которых и прилетел в Москву из Тулузы).

Наш ответ европейцам

В России внимательно следят за мировыми тенденциями и отвечают собственными инициативами.

В середине декабря было объявлено о создании Ассоциации разработчиков и производителей авиационного топлива с минимальным углеродным следом (SAF). Инициатива ее создания принадлежит компании «Газпромнефть» совместно с Airbus, авиакомпаниями «Аэрофлот», S7 Group и «Волга-Днепр». 24 декабря в Ассоциацию вошли также «Уральские авиалинии». С научной стороны поддержку Ассоциации окажут Национальный исследовательский центр «Институт имени Н.Е. Жуковского» и Государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации.

Как заявили инициаторы нового отраслевого союза, ключевой исследовательской площадкой SAF-альянса станет Технологический центр промышленных инноваций «Газпромнефти» в Санкт-Петербурге. Современная научная база компании позволит разработать эффективные рецептуры «зеленого» авиатоплива и технологии его промышленного производства. Опытные партии SAF-топлива будут выпущены на Московском и Омском НПЗ «Газпромнефти», как ожидается, в 2024 году.

«Совместно с авиакомпаниями, производителями авиационной техники и научными институтами мы готовы приступить к исследованиям и разработкам уникального для российской промышленности зеленого авиатоплива, — говорит заместитель председателя правления «Газпромнефти» Анатолий Чернер. — Создание SAF-альянса позволит сделать процесс разработки российского авиационного биотоплива более эффективным».

Ожидается, что Евразийский SAF-Альянс станет открытой платформой для взаимодействия участников авиационной отрасли по всей цепочке создания зеленого топлива для реактивных двигателей. Для этого планируется разработать «дорожную карту» по исследованию эксплуатационных свойств SAF-топлива, поддержке НИОКР, разработке стандартов и технических регламентов.

Глава представительства Airbus Жюльен Франьятт отметил на презентации Ассоциации, что европейские коллеги будут рады поделиться своими знаниями с партнерами по альянсу.

Как ни крути — а пахнет керосином

Несмотря на всеобщее увлечение экологичностью, часть экспертов испытывают скептицизм относительно перспектив использования биотоплива в авиации.

«На мой взгляд, есть в этой теме некое лукавство, — заявил в беседе с Expert.ru один из ведущих авиационных аналитиков, главный редактор интернет-портала Avia.Ru Роман Гусаров. — Просто потому, что не бывает топлива без вредных выбросов. И потом: кто учитывал количество дизельного топлива, которые сжигают трактора и комбайны, занятые на производстве растительной биомассы?»

По словам Гусарова, добавки биотоплива к традиционному горючему применяются в Европе довольно давно, к этому уже все привыкли.

«Но основным горючим остается керосин — биотопливо добавляется, но в незначительных объемах, — отмечает он. — Официально не афишируется, но я могу предположить: этот процент остается невысоким по той простой причине, что само по себе биотопливо значительно дороже традиционного авиакеросина. И полетов на чистом биотопливе никакая экономика никаких авиакомпаний просто не потянет».

Однако «зеленый переход» торжественно объявлен, а значит деваться некуда — надо соответствовать и двигаться в этом направлении. Хотя бы потихоньку, говорит эксперт. При этом, считает он, России не стоит торопиться, а лучше проявить в этом вопросе некоторую изворотливость.

«В нашей стране дефицита керосина нет — все-таки, мы нефтяная держава — но совсем отказываться от европейских тенденций тоже не стоит, — отмечает Гусаров. — Хотя бы для того, чтобы не попасть под возможные дополнительные выплаты, которыми угрожают всем несогласным. Уже сейчас Европа учитывает выбросы СО2, распределяет квоты между авиакомпаниями, и те, кто эти квоты превышает, должны излишек покупать у других. То есть, складывается даже некий рынок торговли квотами на выброс углекислого газа».

Кормить людей, а не авиалайнеры

Создание отечественной Ассоциации разработчиков и производителей авиационного топлива SAF — очень важный и своевременный шаг, считает Роман Гусаров. По его мнению, это покажет стремление страны следовать общемировым тенденциям по внедрению биотоплива. А с другой — позволит не спешить с окончательным выбором пути развития.

«Все-таки горизонт планирования в 2050-2060 годы, когда Европа наметила окончательно перейти на биотопливо — это очень далеко и к этому моменту может очень многое измениться, — говорит Гусаров. — Опять напомню, что биотопливо вряд ли является идеальной заменой традиционному. А еще не стоит забывать, что в мире не решена проблема голода, и выращивать растения для переработки в топливо вместо того, чтобы банально накормить людей — не очень и гуманно».

К тому же, считает эксперт, существуют неплохие альтернативные перспективы — например, водород.

«Кстати, первый самолет с двигателем на водороде — Ту-155 — полетел именно у нас, в Советском Союзе», — напомнил он.

Кроме того, существуют и гибридные силовые установки. Отечественный ЦИАМ уже представил летом этого года на Международном авиакосмическом салоне (МАКС) опытный образец самолета Як-40ЛЛ с гибридной силовой установкой. Сверхпроводящий электродвигатель мощностью 500 кВт, вращающий воздушный винт, расположен в носовой части лайнера. Там же находится и система криогенного охлаждения на жидком азоте. Питание электродвигателя осуществляется от электрического генератора, вращаемого турбовальным газотурбинным двигателем, который установлен в хвостовой части, и блока аккумуляторных батарей. По словам ученых, к 2026-2027 году реально получить полностью весь набор технологий, который позволит создать к 2030 году региональный самолет на такой гибридной схеме.

«Словом, на одном биотопливе сосредотачиваться не стоит, — уверен Гусаров. — Пока по факту оно обходится раз в десять дороже керосина, и вряд ли овчинка стоит выделки».

Двигаться надо во всех направлениях, но сосредоточиться, по мнению эксперта, стоит либо на водороде, либо на электричестве.