От томатов к турбинам: ученые хотят сделать авиатопливо из пищевых отходов
Европейские исследователи разрабатывают необычный, но перспективный способ производства устойчивого авиационного топлива — из отходов переработки томатов. Идея направлена сразу на решение двух проблем: сокращение объёмов сельскохозяйственных отходов и снижение углеродного следа авиации, которая остаётся одной из самых сложных для «озеленения» отраслей.
От томатов к турбинам: ученые хотят сделать авиатопливо из пищевых отходов, насколько реален такой проект разберем в статье.
Откуда появилась идея и кто её предложил
Инициатива возникла в рамках общеевропейского научного проекта, координируемого Технологическим университетом Граца в Австрии. В разработке участвуют учёные и инженеры из нескольких стран ЕС — университеты, исследовательские институты и промышленные партнёры, связанные с агросектором и энергетикой.
Поводом стала простая, но масштабная проблема: в Европе ежегодно образуются миллионы тонн томатных отходов — стебли, листья, кожура, семена и испорченные плоды. Большая часть этой биомассы либо компостируется, либо утилизируется, не принося существенной экономической пользы. Учёные решили рассмотреть эти отходы как потенциальное сырьё для биотоплива.
Как томатные отходы превращают в авиатопливо
Процесс состоит из нескольких технологических этапов и напоминает работу биоперерабатывающего завода полного цикла.
1. Подготовка биомассы
Томатные отходы сначала подвергаются физической и термической обработке. Используются методы, которые разрушают клеточные стенки растений и делают органические соединения доступными для дальнейшей переработки. В частности:
- экструзия с резким перепадом давления;
- гидротермальное сжижение — обработка влажной биомассы при высоких температурах и давлении.
В результате образуется биомасло и твёрдый остаток, который может использоваться, например, как биоуголь.
2. Биологическая переработка
Полученное сырьё перерабатывается микроорганизмами. Они превращают органические соединения в липиды — жироподобные вещества, пригодные для производства топлива.
3. Очистка сырья
Одной из проблем растительных отходов является наличие азотсодержащих соединений. Их удаляют, поскольку они ухудшают качество будущего топлива и мешают его соответствию авиационным стандартам.
4. Производство авиационного топлива
Очищенные масла и липиды перерабатываются с помощью технологии гидрирования жирных кислот и эфиров. Это уже известный и проверенный метод, который используется для производства устойчивого авиационного топлива из растительных и отработанных жиров.
Насколько реалистичен этот проект
С научной точки зрения идея выглядит вполне реализуемой. Большинство ключевых технологий уже существуют и применяются в других проектах по производству биотоплива. Новизна заключается именно в сырье — томатных отходах, которые раньше почти не рассматривались как источник топлива для авиации.
Основные вызовы проекта:
- масштабирование технологии до промышленного уровня;
- снижение себестоимости, чтобы топливо было конкурентоспособным;
- логистика сбора отходов и их стабильное качество.
По предварительным оценкам, при успешном развитии технология сможет покрывать лишь несколько процентов потребности авиации в устойчивом топливе. Но даже такой вклад считается значимым, поскольку рынок SAF пока испытывает дефицит доступного сырья.
Почему это имеет значение
Авиация отвечает примерно за 2–3 % глобальных выбросов углекислого газа, и снизить этот показатель крайне сложно. Электрификация самолётов и водородные двигатели пока не подходят для массовых дальнемагистральных перелётов. Поэтому устойчивое авиационное топливо считается одним из ключевых решений на ближайшие десятилетия.
Использование сельскохозяйственных отходов, таких как томаты, позволяет:
- не конкурировать с продовольственным рынком;
- сократить количество биомусора;
- уменьшить общий углеродный след авиации.