Syntetyczne paliwo E-Jet dla Sił Powietrznych USA
Główną nowością od Twelve jest specjalny reaktor elektrochemiczny. Kadr z reklamy Dwunastu
Siły Powietrzne USA są zainteresowane nową technologią paliwa syntetycznego E-Jet zaproponowaną przez Twelve. Ten rodzaj nafty lotniczej jest produkowany bez użycia minerałów, jest neutralny pod względem emisji dwutlenku węgla i wymaga jedynie zasobów odnawialnych. Ponadto nowe technologie otwierają teoretyczną możliwość produkcji paliwa w dowolnym miejscu na świecie, co może ułatwić zaopatrywanie odległych baz.
Technologia i ekologia
Amerykańska firma Twelve (dawniej Opus 12) od kilku lat bada produkcję syntetycznych paliw płynnych i szuka sposobów na ich uzyskanie bez użycia surowców kopalnych. Jednocześnie szczególną uwagę zwrócono na paliwo lotnicze. Pełne przejście samolotów i śmigłowców na napęd elektryczny nie jest możliwe, dlatego Dwunastka stara się znaleźć akceptowalne rozwiązanie.
Obiecujący projekt otrzymał wsparcie Sił Powietrznych w osobie Biura Energii Operacyjnej (Air Force Operational Energy). W ubiegłym roku poinformowano o zakończeniu prac badawczych i rozpoczęto produkcję pilotażowego zakładu do produkcji paliw. W najbliższym czasie planowano otrzymać pierwsze tomy nowej nafty.
Przygotowania do takich testów zakończono latem tego roku, aw sierpniu jednostka wyprodukowała pierwszą partię ekologicznego paliwa E-Jet. Eksperymentalny system nadal działa w ramach pierwszego etapu testów, który potrwa do grudnia. W rezultacie Siły Powietrzne chcą otrzymać obszerny raport, który odzwierciedla wszystkie aspekty nowej technologii, jej możliwości, a także perspektywy pełnego wdrożenia w wojskach.
Zdemontowany reaktor
Po otrzymaniu pozytywnych wyników projekt E-Jet przejdzie do nowego etapu. Powstaną kompleksy produkcyjne przystosowane do pełnoprawnej pracy i zdolne do produkcji dużych ilości paliw. Rozważana jest również możliwość stworzenia minifabryk paliwowych do rozmieszczenia w odległych obszarach i uproszczenia ich zaopatrzenia.
Z wody i powietrza
Firma Twelve ujawniła już główne cechy swojej technologii i zapowiedziała płynące z niej korzyści. Jej metoda produkcji opiera się na dobrze znanym i opanowanym procesie Fischera-Tropscha. Jednocześnie do linii produkcyjnej wprowadzono zasadniczo nowe środki, dzięki którym zapewniono korzyści dla środowiska.
Proces Fischera-Tropscha, opracowany w Niemczech w latach dwudziestych XX wieku, wykorzystuje surowce kopalne, takie jak węgiel. Z niego pobiera się tzw. gaz syntezowy to mieszanina tlenku węgla i wodoru, która następnie jest przetwarzana na mieszaninę węglowodorów i paliwa płynnego. Istnieje wiele wariantów tej technologii o różnych cechach, a niektóre z nich są nadal w użyciu. Na przykład certyfikowane przez Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych mieszanki „zwykłej” i syntetycznej nafty lotniczej w proporcji 50/50.
Dwunastu znalazło sposób na uwolnienie się od paliw kopalnych. W tym celu w swoim projekcie wykorzystuje autorski projekt reaktora elektrochemicznego opartego na katalizatorze własnego projektu. Surowce w postaci dwutlenku węgla z powietrza i wody są przekształcane w gaz syntezowy za pomocą katalizatora i energii elektrycznej. Kolejne procesy otrzymywania paliw płynnych są zbliżone do istniejących technologii.
Bombowce B-52H to prawdziwe myśliwce naftowe. W zbiornikach jednego takiego samolotu mieści się 181 610 litrów paliwa.
Ekologiczną czystość produkcji należy osiągnąć poprzez wykorzystanie energii z „zielonych” elektrowni. Proponuje się, aby potrzebny dwutlenek węgla, aw przyszłości woda, był pozyskiwany bezpośrednio z powietrza. Rezultatem jest niemal zerowy ślad węglowy: kiedy E-Jet jest spalany, wcześniej wyekstrahowany z niego węgiel jest uwalniany do atmosfery.
Nie określono wielkości produkcji zakładu pilotażowego. Wiadomo jednak, że laboratoryjna „linia produkcyjna” nie jest w stanie pokryć potrzeb nawet pojedynczego samolotu, nie mówiąc już o całych dywizjach. Jednak w przyszłości planowane jest osiągnięcie nowego poziomu odpowiadającego potrzebom konsumentów. Ponadto proponowana technologia umożliwia uzyskanie nie tylko lotnictwo nafta, ale także inne rodzaje paliw.
Zadania do rozwiązania
Twelve promuje swój rozwój jako opłacalny sposób na ograniczenie negatywnego wpływu lotnictwa na środowisko. Siły Powietrzne USA również zamierzają dbać o środowisko, ale są też zainteresowane innymi cechami E-Jeta. Jak można przewidzieć, wojsko jest przyciągane przez potencjalne oszczędności i uproszczenie logistyki.
Siły Powietrzne USA są całkowicie uzależnione od dostaw paliwa. Zapewnia je złożony system transportowy, w skład którego wchodzą tankowce, tankowce itp. Za jego pomocą realizowane jest stałe dostarczanie całej gamy paliw i smarów do wszystkich części i baz. Jednak w konflikcie każdy element tego systemu może stać się celem ataku wroga, co będzie miało najpoważniejsze konsekwencje dla wojska.
Samolot-cysterna KC-10 podaje paliwo do bombowca B-2
Pentagon spodziewa się, że w przyszłości Twelve lub inny wykonawca będzie w stanie stworzyć mobilny system do produkcji paliw syntetycznych – nafty, benzyny itp. Dzięki rozmieszczeniu go w odległej bazie możliwe będzie ograniczenie lub nawet wyeliminowanie konieczności przynoszenia paliwa z zewnątrz. Zmniejszy to ryzyko i straty, a także obniży koszty pozostałych przesyłek.
Kwestia kosztów paliwa i jego dostawy ma szczególne znaczenie dla Sił Powietrznych. Każdego roku lotnictwo wykonuje setki tysięcy lotów bojowych, które pochłaniają miliony metrów sześciennych paliwa. Przykładowo w 2019 roku na ponad 800 tys. lotów bojowych wydano ok. 7,6 mln metrów sześciennych nafty. Na samo paliwo lotnicze przeznacza się rocznie kilka miliardów dolarów.
Wszelkie nowe rozwiązania, które mogą obniżyć koszty paliwa lub obniżyć koszty jego transportu, są bardzo interesujące dla Pentagonu. To, czy syntetyczna nafta E-Jet będzie wystarczająco tania, aby konkurować z „kopalnością”, dopiero się okaże. Ale możliwość produkcji paliwa w dowolnym miejscu może uprościć logistykę, co również będzie ważną zaletą.
Wyzwania technologiczne
Przy wszystkich oczekiwanych korzyściach nowa technologia Twelve nie jest dojrzała i nie jest gotowa do pełnego wdrożenia. Co więcej, do czasu zakończenia pierwszego etapu projektu i testów nie będzie można mówić o jego realnych perspektywach. Wiadomo już jednak, jakie zadania muszą rozwiązać twórcy, aby projekt wyszedł poza laboratorium.
Tankowanie w powietrzu najnowszego myśliwca F-15EX
Przede wszystkim konieczne jest opracowanie pełnoprawnej jednostki produkcji paliw, której charakterystyka będzie odpowiadała praktycznej eksploatacji w interesie rzeczywistych konsumentów. Powinien wykazywać odpowiednio wysoką wydajność, ale jednocześnie zużywać rozsądną ilość zasobów i energii.
Stworzenie mobilnej fabryki do wdrożenia w odległych lokalizacjach jest szczególnie trudnym zadaniem. Tak więc instalacja wymaga środków zasilania i zaopatrzenia w wodę. Niezbędna infrastruktura może nie być dostępna w miejscu jej wdrożenia, dlatego konieczne jest zapewnienie własnych systemów. Oczywiście nie powinny one wymagać dostarczania paliwa, w przeciwnym razie produkcja E-Jet traci sens. Być może równolegle z mini-paliwami powstaną elektrownie kompaktowe, na przykład jądrowe.
Na razie nie można wykluczyć, że Twelve sprosta technicznym wyzwaniom i zbuduje pełnowymiarową fabrykę do produkcji nowego rodzaju paliwa lotniczego. Jednak projekt jest bardzo złożony, co może sprawić, że gotowy produkt będzie zbyt drogi. W takim przypadku Pentagon straci zainteresowanie projektem E-Jet lub przeniesie go do niszy rozwojowej z myślą o odległej przyszłości.
Na podstawie wyników testów...
Pentagon poważnie interesuje się alternatywnymi sposobami produkcji paliw płynnych i wspiera jeden z najciekawszych projektów w tym kierunku. O celach takiej pracy mówi się otwarcie: Siłom Powietrznym zależy na zmniejszeniu ryzyka logistycznego, a także zmniejszeniu negatywnego wpływu na środowisko.
Perspektywy projektu E-Jet są jednak nadal niepewne, a pewna jasność pojawi się dopiero pod koniec tego roku. Klient będzie wtedy mógł ocenić wydajność pilotażowego zakładu produkcji paliwa i zdecydować, czy kontynuować. Oczywiście losy nowego projektu zależą od parametrów technicznych i ekonomicznych. Jeśli są niewystarczające, żadna retoryka środowiskowa nie pomoże projektowi.
informacja