Реактивное топливо — это современное чудо, позволяющее коммерческим самолетам перевозить сотни пассажиров через полмира, а военным самолетам регулярно преодолевать скорость звука.
Тем не менее, авиационное топливо в том виде, в котором мы его знаем, может оказаться на плахе, поскольку мир стремится сократить выбросы парниковых газов. На коммерческую авиацию приходится 2,5% всего углеродного загрязнения, и эта доля, вероятно, будет расти по мере электрификации других отраслей, что неприемлемо для дальнемагистральных рейсов.
Но если реактивное топливо можно будет производить из углекислого газа, это может привести к отсрочке исполнения приговора.
Несколько стартапов стремятся разработать дешевый и эффективный способ использования электричества для преобразования CO.2 в энергоемкий углеводород, который можно залить в топливные баки самолета, и никто не заметит разницы. Но замена недорогого ископаемого топлива — это серьезное препятствие, которое многие компании не смогли преодолеть.
Но один стартап считает, что смог решить проблему с помощью довольно простого подхода. «Мы не пытаемся заново изобрести химию», — сказал TechCrunch Джо Родден, соучредитель и генеральный директор Lydian Labs. «Мы пытаемся сделать завод и оборудование намного дешевле, а также сделать их более гибкими в эксплуатации».
Первая половина этого уравнения — более дешевое оборудование — оказывает очевидное влияние на конечную стоимость электронного топлива Lydian. Второй более тонкий и использует преимущества возобновляемой энергии: иногда она становится очень, очень дешевой.
Lydian использует эти низкие цены, используя очень эффективный катализатор для преобразования CO.2 и водород в топливо для реактивных двигателей и кислород. Это позволяет компании максимально эффективно использовать ограниченные по времени предложения сети. «Вы можете сократить затраты на электроэнергию почти вдвое, просто снизив коэффициент использования на 20–30 %», — сказал Родден.
Опытному оператору завода эксплуатация оборудования на неполный рабочий день может показаться не самым выгодным подходом. Промышленные предприятия, подобные Lydian, обычно работают 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, стремясь выжать как можно больше продукции из дорогостоящего оборудования.
«Химическая промышленность очень хорошо оптимизировала эти заводы в контексте круглосуточной работы, 7 дней в неделю», — сказал Родден. «Но когда вы нарушаете это предположение, вы начинаете делать некоторые другие выводы, например, возможно, этот компонент не имеет смысла. Можем ли мы от этого избавиться?»
Родден сказал, что, поскольку реакторы Lydian работают неполный рабочий день, его компания смогла исключить ряд сложных деталей, которые увеличивают затраты на материалы и производство.
В результате, по словам Роддена, Lydian может производить электронное топливо, конкурентоспособное с биотопливом, когда цены на электроэнергию составляют от 3 до 4 центов за киловатт-час, что типично для некоторых солнечных и ветряных электростанций. Если цены на электроэнергию станут дешевле, что произойдет к концу десятилетия, добавил он, они смогут конкурировать с ископаемым топливом.
Насколько конкурентоспособна продукция Lydian, зависит от того, на каком рынке она будет продаваться. Европа, например, ограничивает объем выбросов, производимых авиакомпаниями, что обещает увеличить спрос на биотопливо и электронное топливо, даже если они дороже, чем традиционное авиационное топливо. В других странах небольшие аэропорты, которым приходится дорого платить за доставку авиакеросина, могут решить установить несколько лидийских реакторов и построить свои собственные.
Но компания Lydian выходит за рамки коммерческой авиации. Вооруженные силы США являются крупнейшим в мире потребителем ископаемого топлива, и значительная часть этого объема приходится на авиационное топливо. На базах в США обеспечение запасами не является большой проблемой. Но на передовые базы в зонах конфликтов приходится доставлять топливо, создавая дорогую и длинную цепочку поставок, уязвимую для атак противника. Около 3000 американских военнослужащих в Ираке и Афганистане были убиты или ранены при доставке воды и топлива в период с 2003 по 2007 год.
«Это приложение, в котором готовность платить может быть практически неограниченной», — сказал Родден.
Вместо длинных цепочек поставок Родден предполагает, что лидийские реакторы будут производить топливо по мере необходимости базы, питаясь от солнечной, ветровой или ядерной энергии на базе. Стартап получил награду DARPA за дальнейшее развитие технологии.
Недавно Lydian завершила строительство пилотного завода в Северной Каролине, который сможет производить до 25 галлонов электронного топлива в день. Это может показаться не таким уж большим достижением, если учесть, что Боинг 737-800 на крейсерской высоте сжигает столько же каждые полторы минуты. Но Родден сказал, что это в 100 раз больше, чем компания производила в лаборатории, и в 10 000 раз больше, чем когда она начинала два с половиной года назад. Lydian будет запускать пилотный проект в течение нескольких лет, собирая данные и одновременно строя завод промышленного масштаба, который надеется завершить в 2027 году.
Если Lydian сможет сохранить такую динамику, а мир сможет сократить использование ископаемого топлива, электронное топливо может стать последним выжившим углеводородом.
