В ходе перелома, изменившего правила игры, рейс 4 авиакомпании Alaska Airlines поднялся в небо на прошлой неделе, совершив первый в истории коммерческий рейс на новом древесном биотопливе, летевшем из Сиэтла в Вашингтон, округ Колумбия. Благодаря продуманной инновации, превращающей древесные отходы, Авиационная отрасль, полученная из племенных земель и частных лесохозяйственных предприятий в Вашингтоне, Орегоне и Монтане, в виде чистого горящего биотоплива, стала на один шаг ближе к снижению выбросов углерода.
Этот проект, возглавляемый Северо-западным альянсом передовых возобновляемых источников энергии (NARA) и финансируемый за счет гранта в размере 39, 6 млн. Долл. США, предоставленного Национальным институтом продовольствия и сельского хозяйства Министерства сельского хозяйства США, является частью усилий авиационной отрасли по достижению к 2020 году нейтральной зоны выбросов углерода. Усовершенствованные конструкции двигателей и самолетов, а также вопросы эксплуатации и маршрутизации могут помочь авиакомпаниям в этом отношении, в конце концов, это действительно вопрос топлива.
«Большая часть [изменений] должна исходить от альтернативных видов топлива», - говорит Патрик Грубер, генеральный директор Gevo, Inc. Gevo, колорадская биотопливная компания, является вдохновителем превращения древесно-целлюлозного волокна в реактивное топливо с помощью его запатентованного топлива. Методология Алкоголь-к-Jet (ATJ). «В противном случае вы просто не сможете добраться отсюда. Рост спроса на топливо - это нечто само по себе - в основном рост от 1 до 3 миллиардов галлонов в год. Именно такие объемы должны быть компенсированы в будущем ».
Процесс не прост, но результаты являются новаторскими.
Древесные отходы в виде свай, обрезков и биомассы подвергаются химическому процессу, в котором используются ферменты для ускорения естественной ферментации древесного сахара с помощью запатентованных дрожжей Gevo. Полученный спирт затем превращается в топливо для реактивных двигателей.
«Это единственный раз в истории человечества, когда древесный сахар превратился в топливо для реактивных двигателей, о котором я знаю», - говорит Грубер. «Это нарушитель парадигмы».
На прошлой неделе рейс 4 авиакомпании Alaska Airlines, летевший из Сиэтла в Вашингтон, округ Колумбия, стал первым в мире рейсом на новом древесном биотопливе. (Аляска Эйрлайнз) 
Северо-западный альянс перспективных возобновляемых источников энергии (NARA) добывает древесные отходы на племенных землях и в частных лесохозяйственных операциях в Вашингтоне, Орегоне и Монтане. (Нара) 
Горизонтальный измельчитель измельчает древесину от нарезанных свай. (Нара) 
Грузовик с чипами загружен отходами и мертвыми деревьями. (Нара) Реактивные двигатели - это невероятно отлаженные и усовершенствованные части техники, которые могут работать только на одном типе топлива: керосине. Любой тип биотоплива, используемого в авиационной отрасли, должен быть сертифицирован. Получение этого сертификата требует обширных испытаний не только учеными, работающими в области биотоплива, но и всеми производителями двигателей. Военные самолеты должны выполнить множество успешных испытательных полетов.
«Я полагаю, что это [биотопливо на основе древесины] продолжается уже около шести лет», - говорит Майк Уолкотт, соруководитель проекта NARA. «То, что мы делаем, молекулярно идентично топливам на основе нефти, за исключением материалов на основе био».
В то время как древесное биотопливо является новым, использование возобновляемого биотоплива в авиационной промышленности - нет. Фактически, в июне Gevo осуществила два коммерческих рейса для авиакомпании Alaska Airlines, используя 20-процентную смесь возобновляемого биотоплива, полученного из американской кукурузы. Грубер говорит, что процесс ATJ компании может расщеплять любые сахара - будь то древесина, сахарная свекла или кукуруза - на изобутанол, а затем превращать его в топливо для реактивных двигателей.
«Это доказывает, что мы можем использовать несколько источников сахара», - говорит Грубер, отмечая, что возможность использовать древесный сахар, который полон примесей и гораздо более волокнистый, чем возобновляемые угли на основе пищевых продуктов, имеет большое значение. «Мы можем сделать древесный или кукурузный крахмал или свекольный сахар. По сути, [ATJ] означает, что я мог бы делать это с любым источником углеводов из любой точки мира, что делает его полезным в глобальном масштабе ».
Древесина играет интересную роль в технологии возобновляемого топлива, потому что она в изобилии и устойчива. Легко получить избыток древесной массы, например, в лесной или столярной промышленности, или остатки древесного мусора в устойчивом лесном хозяйстве. Он также более экологичен - не просто как прямой переход с ископаемого углерода на возобновляемый углерод, но и в результате выбросов парниковых газов, потому что источник углерода горит по-разному.
«Из наших расчетов», - говорит Уолкотт. «Это позволяет сократить выбросы парниковых газов на 70 процентов по сравнению с обычным нефтяным топливом».
Грубер повторяет Уолкотту, но добавляет, что источник энергии для создания топлива - в данном случае это смесь гидро- и угольного электричества - также необходимо рассмотреть в полном анализе от колыбели до могилы. «Многие технологии, на которые смотрят люди, размыты, потому что они думают, что это [биотопливо] что-то, что является альтернативой нефти, но это не работает. У вас должен быть возобновляемый источник углерода, а также что-то делать с энергией ».
Грубер отмечает, что именно поэтому Gevo использует свой экологически чистый источник энергии, такой как дровяная печь, для своего завода в Миннесоте.
Затем следующим шагом является увеличение масштаба.
«Мы все еще работаем на небольших объектах», - говорит Уолкотт, хотя Gevo собирает средства для строительства более крупного завода. «Мы пока не получаем оптимальный масштаб».
Несмотря на это, будущее биотоплива в авиационной отрасли кажется ясным: они никуда не денутся. Фактически, несколько заводов по производству биотоплива, использующих другие стандарты, такие как этанол или биодизель, уже производятся в США и Европе. Кроме того, Международный аэропорт Сиэтл-Такома (Sea-Tac), Alaska Airlines и Boeing недавно объединили свои усилия для финансирования исследования, чтобы понять развитие и выполнимость инфраструктуры для введения биотоплива в Sea-Tac для обслуживания всех авиакомпаний, которые используют этот аэропорт.
«Авиационная отрасль очень поддерживает переход на биотопливо», - говорит Уолкотт. «Это потому, что они считают это абсолютно необходимым компонентом для дальнейшего роста в глобальном масштабе».
