211service.com
Trysky na uhlí
Výzkumníci poháněli turbohřídelový proudový motor, typ používaný k pohonu rotorů vrtulníků, palivem na bázi uhlí, které by nakonec mohlo nahradit vojenská a komerční trysková paliva, říká. Harold Schobert , ředitel Energetického institutu na Pennsylvania State University. Úspěšný vývoj paliva na bázi uhlí, který byl popsán tento týden na setkání Americké chemické společnosti v Atlantě, by také mohl mít využití v dieselových motorech a palivových článcích, říká Schobert.
Letadla na uhlí nejsou novinkou – Německo používalo paliva získaná z uhlí pro pohon letadel ve druhé světové válce. Vysoké náklady na výstavbu výrobních závodů na přeměnu uhlí na kapalné palivo však zabránily širokému využití této technologie. Nyní Schobert a kolegové vyvinuli způsob, jak vyrobit tryskové palivo obsahující až 75 procent uhelných produktů pomocí stávajících ropných rafinerií, což eliminuje potřebu stavět nákladné nové závody – a potenciálně tak činí palivo z uhlí ekonomicky životaschopnou alternativou k ropě.
V současné formulaci by to vytlačilo polovinu ropy, což je velmi blízké části ropy, kterou dovážíme. Ve skutečnosti jsme v menším měřítku úspěšně testovali 75procentní náhradu, říká Schobert.
Uhlí, nejlevnější z fosilních paliv, které má také nejstabilnější ceny, je ve Spojených státech hojné. John Grasser, mluvčí amerického ministerstva energetiky, uvádí odhady, že množství vytěžitelného uhlí v zemi vystačí na 250–300 let. Slyšíte hodně o obnovitelných zdrojích a obnovitelné zdroje rozhodně hrají roli v tom, abychom byli soběstační, říká Grasser. Ale nebudou mít vliv na přicházející ropu. Budete muset vzít něco jako uhlí, kterého tady máme obrovské množství, a přeměnit ho na ropnou složku.
Kromě snížení závislosti na ropě by nové palivo mohlo mít ve skutečnosti také výhody pro vyspělá letadla. Dnešní vysoce výkonná vojenská letadla generují velké množství tepla, které může poškodit hydrauliku a elektroniku, říká Schobert. V důsledku toho inženýři navrhují tato letadla tak, aby využívala palubní palivo jako chladič. Když však paliva absorbují teplo, mohou se začít rozpadat, což může vést k usazeninám uhlíku, které ucpávají palivová potrubí a trysky. Budoucí vyspělá letadla by mohla produkovat ještě více tepla – příliš mnoho na to, aby dnešní paliva zvládla. Schobert a kolegové metodicky testovali asi 50 sloučenin, aby objevili ty tepelně stabilní – a ty nejlepší, jak zjistili, lze snadno vyrobit z uhlí. Jejich palivo zvládne teploty kolem 600 stupňů Fahrenheita (315 stupňů Celsia), tedy vyšší než dnešní paliva.
Schobert a jeho kolegové vyrábí palivo pomocí rafinovaného uhelného oleje, který je vedlejším produktem výroby koksu; vedlejší produkt je smíchán v ropné rafinérii s produktem surové ropy nazývaným olej lehkého cyklu. Tato směs se poté hydrogenuje pomocí zařízení, které již existuje v rafineriích, a poté se destiluje na různé produkty – většinou motorovou naftu a letecký benzín (asi 40 procent každého z nich), stejně jako nějaký benzín a topný olej.
Další potenciální výhody paliva na bázi uhlí: může nahradit tři nebo čtyři různá trysková paliva používaná armádou pro letadla a střely a stejné palivo lze použít v dieselových motorech, pokud jsou tyto motory mírně upraveny. Palivo by také mohlo být bez úprav použito ve vysokoteplotních stacionárních palivových článcích pro výrobu elektřiny, říká Schobert.
Než se však palivo začne široce používat, přetrvávají značné překážky. Dosud bylo vyrobeno pouze 500 galonů, což je příliš málo na posouzení výrobních nákladů, říká Schobert. Přesto má podezření, že palivo na bázi uhlí by mohlo konkurovat jiným palivům.
Jedním problémem souvisejícím s náklady však je, že nabídka rafinovaného uhelného oleje používaného v současném procesu je omezená a jeho ceny by pravděpodobně prudce vzrostly se zvýšenou poptávkou. Upřímně řečeno, pravděpodobně bychom pohltili celý trh s vedlejšími produkty a lidé, kteří tyto chemikálie prodávají, nejsou drogy, říká Schobert; vědí, co by za těchto okolností mohli udělat s cenou. Schobert nyní pracuje na dalších metodách výroby paliva s využitím produktů z rafinace ropy.
Než bude možné vyhodnotit ekonomiku procesu, bude palivo potřebovat značný výrobní cyklus – pravděpodobně kolem 50 000 barelů, odhaduje Schobert, což by mohlo stát desítky milionů dolarů. Doufá, že získá peníze na zkušební provoz ze soukromého sektoru. Za tímto účelem letos na jaře organizuje summit, na kterém se sejdou strany, jako jsou výrobci motorů a ropné společnosti. Schobert také doufá, že letecké společnosti budou mít zájem: Nepotřebují vynikající tepelnou stabilitu, kterou má toto palivo, ale potřebují spolehlivý zdroj paliva, který je na poměrně stabilní cenové hladině.
Pokud se peníze na takový běh sejdou, zbývá ještě jeden důležitý krok. Zatímco testovali palivo ve stacionárním proudovém motoru, nakonec to někdo musí dát do letadla a létat, říká Schobert.