Солнечная энергия может стать основой производства экологичного авиатоплива

Ученые Шеффилдского университета разработали новый подход к производству устойчивого авиационного топлива (SAF), позволяющий снизить зависимость от традиционного сырья, такого как отработанное растительное масло. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

Согласно выводам исследовательской группы, предложенная технология основана на улавливании углекислого газа непосредственно из атмосферы с последующим его соединением с водородом. Ключевым элементом процесса является использование концентрированной солнечной энергии для нагрева и запуска химических реакций, необходимых для синтеза топлива.

В работе подчеркивается, что существующие подходы к производству SAF, включая технологии Direct Air Capture and CO₂ Utilization (DACCU), зачастую требуют использования ископаемого топлива — например, природного газа — для нагрева, что ограничивает их экологический эффект. В новой модели этот этап полностью заменяется солнечной энергией, что, по оценкам авторов, позволяет приблизить производство топлива к углеродно-нейтральному циклу.

Исследование, основанное на компьютерном моделировании и сценарном анализе, также показывает, что технология может быть масштабирована на промышленный уровень.

Как отмечает руководитель исследования профессор Мэйхонг Ван, декарбонизация авиационной отрасли является ключевым элементом глобальной климатической повестки. По его словам, SAF рассматривается как одно из наиболее реалистичных решений, поскольку может использоваться в существующих авиационных двигателях без значительных технических изменений. При этом основным ограничением остается доступность сырья и энергоемкость производства.

В рамках предложенной технологии ученые использовали реактор нового типа — так называемый водородно-флюидизированный кальцинатор, в котором солнечное излучение концентрируется системой зеркал. Это позволяет отказаться от сжигания ископаемого топлива на месте и одновременно упростить производственный цикл за счет совмещения нескольких стадий процесса.

По расчетам авторов, себестоимость топлива при использовании солнечной технологии может составить около 4,62 доллара за килограмм, что ниже ряда существующих альтернативных методов.

Исследователи подчеркивают, что предложенный подход также соответствует принципам экономики замкнутого цикла, поскольку позволяет рассматривать углекислый газ не как отход, а как ресурс для производства топлива.