Paliwo lotnicze z CO2. E-Jet z powietrza w USAF?

CO2 przerabiane na paliwo lotnicze? To działa!

System pozyskiwania paliwa lotniczego z CO2 działa już od jakiegoś czasu. W roku 2020 Siły Powietrzne USA, a w zasadzie ich dział Air Force Operational Energy, poparły projekt opracowany przez firmę Twelve. Sprowadza się on do wykorzystania znajdującego się w powietrzu CO2 do produkcji paliwa lotniczego nazwanego E-Jet.

W sierpniu bieżącego roku nastąpił przełom, gdyż udało się wyprodukować paliwo lotnicze z CO2, udowadniając tym samym, że opracowany proces działa. Ustalono również warunki niezbędne do produkcji syntetycznego neutralnego węglowo paliwa w dużych ilościach. Pierwsza faza programu ma zakończyć się w grudniu tego roku szczegółowym raportem. Ma on opisywać cały proces oraz prezentować ustalenia wynikające z fazy badawczej, w tym wymagania do produkcji wielkoskalowej.

Co oznacza paliwo lotnicze z CO2 dla lotnictwa bojowego?

Jednym słowem? Niezależność! Już wstępne testy wykazały, że produkcja mogłaby się odbywać w odległych zakątkach globu, w które wysyłane jest lotnictwo. Dodatkowo wykazano, że cały proces jest skalowalny. Oznacza to, że w zależności od liczby i rodzaju wysłanych samolotów można za nimi posłać odpowiednio rozbudowany zestaw produkujący paliwo lotnicze z CO2.

Zresztą jeśli spojrzymy szerzej, informacja ta jest istotna dla całych sił zbrojnych Stanów Zjednoczonych. Według ustaleń przeprowadzonych po ostatnich grach wojennych i ćwiczeniach operacyjnych transport, przechowywanie i dostawy paliwa lotniczego wiążą się ze znaczącym ryzykiem.

Dość powiedzieć, że w szczycie operacji w Afganistanie ataki na konwoje przewożące wodę i paliwo spowodowały 30% ofiar śmiertelnych po stronie amerykańskiej. Doświadczenia ostatnich lat pokazały, że łańcuch logistyczny to jeden z pierwszych celów dla przeciwników USA.

Według aktualnych prognoz zapotrzebowanie na paliwo lotnicze będzie tylko rosło, gdyż zaawansowane systemy uzbrojenia oraz intensywne operacje bojowe będą wymagały jeszcze większych jego ilości. Pamiętajmy również, że paliwo lotnicze JP-8 to nie tylko samoloty, ale też systemy ogrzewania (HVAC), piece i… czołgi, takie jak Abrams M1A2 SEPv3, które kupiła Polska.

Paliwo z CO2 da niezależność

Obecny model funkcjonowania jest dość niekorzystny. Departament lotnictwa USA musi polegać na komercyjnym paliwie, by móc skutecznie realizować swoje operacje. Sytuacja taka ma miejsce zarówno w kraju, jak i za granicą. Wiąże się to z całym łańcuchem logistycznym składającym się z ciężarówek, samolotów i statków odpowiedzialnych za transport paliwa lotniczego w nawet najdalsze zakątki świata.

Gdy mamy do dyspozycji porty, lotniska i drogi, to sprawa jest stosunkowo prosta, ale na wojnie nie zawsze żołnierzy dysponują takimi luksusami. Stąd koncepcja niezależnej produkcji paliwa lotniczego z CO2 dzięki modułowym i skalowalnym systemom jest tak kusząca. Urządzenia przywozimy raz i o temacie paliwa w danym punkcie zapominamy na jakiś czas.

Jak powstaje syntetyczne paliwo lotnicze z CO2? Czy ten pomysł jest w ogóle realny?

Większość współczesnych paliw syntetycznych powstaje z mieszanki tlenku węgla i wodoru (Synteza Fischera-Tropscha). By reakcja mogła zajść, potrzebny jest gaz naturalny, węgiel lub chociaż biomasa. To one dostarczają energii całemu procesowi. Firma Twelve chce je wyeliminować i do produkcji paliwa lotniczego z CO2 wykorzystuje jedynie wodę i odnawialne źródła energii, modyfikując odpowiednio syntezę znaną już od ponad 100 lat.

Obecnie USAF aprobuje mix paliw syntetycznych i kopalnych na poziomie 50/50. Paliwo Twelve (FT-Synthetic Paraffinic Kerosene) również może być stosowane w stosunku 50/50.

Pierwsza faza badań nad nowym paliwem ma się zakończyć pod koniec roku 2021. W kolejnym etapie opracowane mają zostać metody produkcji na masową skalę. Oczywiście projekt jest obiecujący, ale nadal do rozwiązania pozostają istotne problemy. Skąd bowiem brać wodę w suchych regionach świata, bez której produkcja nie wystartuje? Inną kwestią jest również zapewnienie odpowiednich ilości energii. Zachęcam, by czasem oderwać oczy od komputera i wyjrzeć przez okno. Słońce nie zawsze świeci, a jak świeci to nie koniecznie mocno, a wiatr nie zawsze wieje. By synteza zaszła jakaś energia musi być dostarczona i to w niemałych ilościach.

Twelve twierdzi również, że wodę można by pobierać z powietrza, ale… bądźmy poważni. Nie jest to sposób pozwalający na produkcję na masową skalę, gdzie potrzebne są tony paliwa na jedną misję samolotową, a latają przecież zawsze formacje, że o dużych maszynach nie wspomnimy.

Czy projekt jest zatem skazany na porażkę? Oczywiście, że nie. Nie ma co popadać w skrajności. Jest to na pewno ciekawa inicjatywy, które ma szansę popchnąć przemysł na niezbadane dotąd obszary i za kilka lat doprowadzić do małej rewolucji. Cierpliwości.

Czytaj także:

Jeśli masz już dość innowacyjnych technologii, sprawdź bitwę pod Waterloo, a jeśli lubisz samoloty to zerknij F-35 dla Polski lub samolot Concorde.