Китайские учёные преуспели в превращении углекислого газа в керосин — к этому подтолкнул иранский кризис

Если верить китайским источникам, учёные Поднебесной совершили значительный прорыв в технологии преобразования углекислого газа в авиационное топливо, приблизив её к промышленному применению. Актуальность разработки трудно переоценить: мировые цены на авиакеросин резко взлетели, превысив в апреле отметку в $200 за баррель, что более чем вдвое выше прошлогоднего уровня и вынуждает авиакомпании отменять рейсы.

О разработке сообщили исследователи из Шанхайского передового института (SARI) Китайской академии наук (CAS), опубликовав свою работу в журнале ACS Catalysis. Предложенный ими процесс напоминает «обратное горение»: углекислый газ соединяется с водой, и в ходе химической реакции молекулы заново собираются в длинные углеродные цепочки, которые и представляют собой энергоёмкое жидкое топливо.

Ключевым нововведением стал перспективный катализатор на основе железа с добавками калия и алюминия. Он позволил преодолеть два главных препятствия, которые долгое время сдерживавших развитие технологии получения синтетического топлива из углекислого газа: проблему наращивания длинных углеродных цепочек и низкую эффективность при получении наиболее ценных длинноцепочечных продуктов.

В ходе реакции катализатор естественным образом формирует особую поверхность раздела двух материалов, которая ускоряет процессы и помогает создавать молекулы именно того размера, который нужен для синтеза авиационного керосина. При умеренных условиях — температуре 330 °C и давлении «чуть выше обычного» — катализатор продемонстрировал впечатляющие показатели, производя 453,7 мл тяжёлых олефинов на грамм катализатора в час, из которых пригодная для авиатоплива фракция составляет 252,7 мл.

Особенно интересным для перспектив промышленного применения этого техпроцесса стало то, что катализатор сохранил стабильную производительность на протяжении непрерывной работы в течение 800 ч. Это означает, что технология готова покинуть лабораторию, уверены учёные. Впрочем, процесс признания регуляторами синтетического авиационного керосина стандартным авиационным топливом сродни одобрению нового лекарства — просто выпускать его мало: ему необходимы собственные «клинические испытания» с последующей сертификацией, а это совсем другая и крайне непростая история.

«Превращение отработанного растительного масла в экологически чистое топливо для реактивных двигателей уже работает, но запасы отработанного масла существенно ограничены. Мы ожидаем, что в течение десятилетия использование углекислого газа [для синтеза топлива] позволит достичь паритета затрат, превратив парниковый газ из глобальной проблемы в постоянный источник топлива для реактивных двигателей», — полны оптимизма исследователи. Самолёты никогда не полетят на батарейках, считают они, поэтому синтез керосина — это будущее экологически чистой авиации.