В России создали биокеросин из опилок для авиации
Российские исследователи разработали метод получения биокеросина, более экологичного топлива для самолетов, используя опилки и шелуху подсолнечника. Испытания продемонстрировали, что новое топливо соответствует экологическим стандартам Международной организации гражданской авиации (ICAO), сообщает издание СО РАН "Наука в Сибири".
Биокеросин обладает преимуществами по сравнению с традиционным керосином, производимым из нефтепродуктов. Современные требования ICAO включают не только снижение вредных выбросов, но и уменьшение уровня шума. Исследователи также изучили этот параметр, обнаружив, что изменение компонентного состава топлива влияет на уровень звукового давления и шум при его сжигании. Отсутствие ароматических соединений способствует снижению шума. Хотя вредные выбросы от сжигания биокеросина аналогичны таковым от нефтяного керосина, уровень эмиссии компенсируется поглощением растительностью, используемой как сырье для биотоплива, что создает замкнутый цикл без накопления вредных газов в атмосфере.
"Полученный SAF-керосин (Sustainable Aviation Fuel) был протестирован в газотурбинной установке по дроссельным характеристикам, уровню звукового давления и концентрациям антропогенных выбросов. Исследователи сравнили характеристики работы двигателя на нефтяном керосине и биокеросине. В результате установлено, что новое синтезированное топливо соответствует требованиям для устойчивой работы авиационных двигателей и экологическим стандартам ICAO", - указывается в сообщении.
В разработке принимали участие сотрудники Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Томского политехнического университета, Южно-Российского государственного политехнического университета им. М. И. Платова и Института нефтехимии и катализа Уфимского ФИЦ РАН и НИИ "Нанотехнологии и новые материалы".
Для производства биокеросина использовались сосновые опилки и лузга подсолнечника, которые относятся к непищевой биомассе второго поколения. Выбор такого сырья обусловлен тем, что оно не конкурирует с продовольственным сектором и снижает углеродный след по сравнению с ископаемым топливом. Данное сырье доступно в России, которая является одним из мировых лидеров по сбору подсолнечника, что приводит к образованию миллионов тонн лузги ежегодно. Сырье из непищевой массы отвечает требованиям экологической эффективности и технологической доступности, а также обладает коммерческим потенциалом, что делает его перспективным для снижения углеродного воздействия авиационной отрасли.
Тестирование синтетического авиационного топлива включало три этапа: анализ состава и физико-химических свойств, изучение подготовки топлива к сжиганию и огневые испытания на малогабаритной газотурбинной установке. В ходе испытаний фиксировались тягово-экономические характеристики, выбросы, сажа и шум. Испытания проводились на стенде, имитирующем работу авиадвигателей в различных режимах. "Мы моделировали реальные условия сжигания экологичных синтетических авиационных топлив на газотурбинной установке: от режима холостого хода до крейсерского. Расход топлива составлял 600 мл/мин", - отметил доцент ТПУ Дмитрий Антонов.
В результате испытаний на огневом стенде ученые подтвердили возможность применения разработанного топлива в газотурбинных установках. По словам исследователей, SAF-топливо значительно улучшает экологические показатели: снижение выбросов оксидов азота на 70%, диоксида серы на 90%, оксида углерода на 50% и уменьшение шума на 10 дБ. Несмотря на улучшение экологических характеристик, наблюдается снижение тяги на 10% по сравнению с нефтяным керосином. Однако SAF-керосин демонстрирует ключевое преимущество - повышение стабильности работы двигателя, что проявляется в отсутствии гистерезиса дроссельной характеристики, обеспечивая плавные переходы между режимами.
