Мировой пассажиропоток, по прогнозам Международной ассоциации воздушного транспорта, к 2042 году вырастет более чем вдвое – с 9,5 млрд до 19,5 млрд человек. Вместе с ростом грузовых авиаперевозок это обостряет проблему выбросов CO2, на которые приходится около 2,5% от общемирового объёма. В этих условиях регуляторы, в частности Еврокомиссия, ужесточают требования по использованию экологичного авиатоплива (SAF), заставляя отрасль искать эффективные пути декарбонизации.
Основным решением считается переход на топливо из биомассы. Однако его производство технологически сложнее, чем переработка нефти. Ключевая проблема – нестабильность сырья: биомасса, в отличие от нефти, сильно различается по составу, плотности, вязкости и может содержать воду, твёрдые частицы, гели и металлы. Эти примеси не только снижают качество конечного продукта, но и могут повредить дорогостоящее оборудование на нефтеперерабатывающих заводах.
Критическим этапом становится предварительная очистка сырья. Чтобы удалить из биомассы загрязняющие компоненты, производители применяют многоступенчатые системы фильтрации. На начальном этапе мембранные технологии и коалесцентные сепараторы отделяют взвешенные твёрдые частицы и эмульгированную воду. Затем фильтры глубокой очистки с высокой грязеёмкостью улавливают коллоидные примеси. Такая подготовка позволяет защитить чувствительные катализаторы, которые используются на следующих стадиях переработки.
Существует несколько технологий преобразования очищенной биомассы в топливо, включая гидроочистку сложных эфиров и жирных кислот (HEFA) и синтез Фишера–Тропша. Все они предполагают химические реакции с применением дорогостоящих катализаторов, которые быстро выходят из строя даже при контакте со следовыми количествами загрязнителей. Качественная фильтрация позволяет продлить срок службы оборудования и обеспечить стабильность технологического процесса.
Полученный сырой продукт также проходит финальную очистку, или «полировку», чтобы соответствовать строгим международным стандартам, таким как ASTM D7566. На этом этапе再次 применяют фильтры и сепараторы, чтобы удалить остатки воды и микрочастиц. Готовое биотопливо химически идентично традиционному керосину, что позволяет смешивать его с ним (в настоящее время до 50%) и использовать в существующих самолётах и аэродромной инфраструктуре без какой-либо модернизации.
Кроме того, биомассу можно перерабатывать на действующих НПЗ вместе с нефтью. Такой подход, известный как совместная переработка, позволяет наращивать выпуск SAF без значительных капиталовложений в строительство новых заводов. По мере того как авиационная отрасль будет наращивать потребление экологичного топлива, зависимость его производителей от передовых технологий фильтрации будет только расти.
