Примерное время чтения: 6 мин.
Около 1/5 мировых выбросов CO₂ приходится на транспорт, в частности авиаотрасль, в связи с чем государства и компании активно ищут пути перехода от традиционных видов топлива к альтернативным. Первые попытки создания двигателей, работающих не на нефти, советские инженеры стали предпринимать уже в 80-е годы XX века.
35 лет назад с подмосковного аэродрома Жуковский взлетел Ту-155, открыв эпоху криогенной авиации. Серийный Туполев-154 стал эпохальным, позволив опередить весь мир на десятилетия. Двигатель самолета мог работать как на жидком водороде, так и на природном газе. Перспективы использования водорода отчетливо понимали и американцы, но в то время самолеты, создаваемые зарубежными коллегами, смогли набрать лишь экспериментальную высоту.
«Их эксперимент не получил продолжения. У нас же — полноценные полеты на водородном двигателе, работающем на различных режимах, от взлета до посадки. Пять раз летали на водороде, потом еще 70 на сжиженном газе, установили 14 мировых рекордов. Из Москвы на газе летали в Братиславу, Ниццу и Ганновер. Водород тогда был очень дорог. А нефти много, и казалось, что ископаемое топливо бесконечно. Ведь их испытания проводились до нефтяных шоков 1970-х годов», — рассказал РГ экспериментатор-исследователь из ЛИИ им. Громова Валерий Архипов.
Именно Валерий Владимирович был в составе экипажа, который впервые поднял в воздух Ту-155, выполнив тем самым поручение министра авиапромышленности СССР Ивана Силаева.
В 1989 году крылатый рекордсмен запитали на сжиженный природный газ, переименовав на «Ту-156». К слову, теплотворная способность СПГ на 15% превосходит авиационный керосин, что существенно снижает вредное влияние на окружающую среду. Но в девяностых годах советские «взлеты» прекратились, и легендарный Туполев остался на аэродроме ЛИИ им. Громова в Жуковском памятником прогресса.
Сегодня авиакомпании и производители самолетов признают, чтобы не провоцировать общественные протесты и ограничения на авиасообщение, эмиссию углерода следует «приземлять». Препятствий — как технических, так и экономических — на этом пути много: сертификация, поставки, переоборудование, разработка требований безопасности, переаттестация персонала и т.п. Не исчезнут одномоментно и лайнеры на керосине, что потребует содержания прежней и новой инфраструктуры.
Накануне ежегодной конференции ООН по изменению климата COP26 представители авиационной отрасли заявили, что смогут достичь углеродной нейтральности к 2050 году, но при этом они не ожидают, что доля водородных и электрических самолетов до 2040-х годов станет значительной.
Так, было предложено заменить используемый сегодня авиакеросин на устойчивое авиационное топливо — SAF (sustainable aviation fuel), которое несколько «зеленее» керосина, поскольку не требует дополнительной добычи нефти. Продукт делится на два типа: синтетическое, получаемое из диоксида углерода и воды, и био — преобразованную биомассу из масел, жира, отходов сельского хозяйства, сырья для производства сахара и другого. Этот вариант топлива имеет низкий углеродный след и позволяет сократить выбросы парниковых газов на 80%.
В странах Европы уже пришли к некоторым выводам.
«SAF в 3-5 дороже, чем авиакеросин, и даже после предоставления клиентам возможности оплачивать SAF в системе бронирования как часть стоимости билета, чтобы компенсировать выбросы углерода, лишь немногие клиенты выберут его», — приводят оценку Deutsche Lufthansa AG «Известия».
Таким образом финансовая нагрузка неизбежно ляжет на пассажиров, часть которых будет вынуждена прибегать к альтернативным маршрутам, выбирая составной рейс (два перелета или часть пути — автотранспортом), что ставит под удар саму идею «чистого неба».
В сентябре 2022 года новозеландская авиакомпания Air New Zealand, которая планирует полностью перейти на экологически безопасное горючее к 2050 году, получила первую партию топлива SAF Neste MY, которое производится из возобновляемых отходов и остатков сырья — кулинарного жира растительного и животного происхождения (1,2 млн л). По планам компании снижение выброса парниковых газов составит 80%.
Скандинавская авиакомпания Scandinavian Airlines поддержала стартап по производству электрических самолетов Heart Aerospace. Перевозчик планирует пополнить парк региональных самолетов для обслуживания коротких рейсов в Дании, Норвегии и Швеции. Ожидается, что самолет будет сертифицирован для коммерческих полетов к 2028 году.
Свой путь также начинает Индия. Министерство гражданской авиации и Министерство нефти и природного газа занимается разработкой методики использования SAF. Страна уже опробовала полеты на смешанном топливе, в пропорции 75% на 25% (биотопливо). В качестве сырья для SAF Индия в рамках национальной дорожной карты предлагает этанол. Этот спирт в промышленных масштабах получают из сырья, содержащего целлюлозу, — древесины и соломы.
Вернемся в СССР. В 50-е годы прошлого столетия в Союзе состоялись исследования, обосновывающие необходимость применения жидкого водорода в качестве авиатоплива. На тот момент действовали всего два маломощных водородных производства. Сегодня же Российская Федерация является лидером по разведанным запасам газа.
Валерий Архипов, который 35 лет назад в составе экипажа испытателей совершил первый полет на водороде, уверен, что самый перспективным проектом для России станет полностью отечественный самолет на сжиженном природном газе. Причем, с возможностью перехода на водород.
«У нас есть задел. Поэтому речь не идет о десятилетиях. Я считаю, что при хорошей организации — пять лет. С вовлечением ветеранов отрасли и с привлечением молодежи, которая поднимет это дело. Но только при централизованном управлении. Возвращаясь к теме опасности водорода, мы, испытатели, в 1980-х рисковали жизнями. Но крупных инцидентов не было, шли осторожно, чтобы не подвести конструкторов. И у нас все получилось», — сказал в интервью РГ Валерий Архипов.