Sản xuất nhiên liệu hàng không bền vững (SAF): Tiếp theo là gì

Trong quá trình chuyển đổi từ nhiên liệu hóa thạch sang năng lượng sạch, tái tạo, một trong những vấn đề khó giải quyết nhất là du lịch hàng không. Chiếc ô tô điện đầu tiên được phát minh vào cùng thế kỷ với những phương tiện chạy bằng xăng mà chúng ta biết ngày nay: những năm 1800. Ấy vậy mà, trong lịch sử 120 năm của ngành hàng không, chuyến bay sử dụng năng lượng điện giờ đây mới có thể thực hiện được.

Đó là bởi vì nhiên liệu hóa thạch có mật độ năng lượng cực kỳ cao. Nhiên liệu máy bay phản lực chứa mức năng lượng gấp 43 lần so với trọng lượng của nó so với loại pin tốt nhất hiện nay. Nhưng với lượng khí thải carbon dioxide từ máy bay thương mại sẽ tăng gấp ba lần vào năm 2050, theo Hội đồng Quốc tế về Giao thông sạch, ngành hàng không sẽ cần công nghệ để giảm tác động và trở nên bền vững hơn.

Một giải pháp khiến các hãng hàng không, nhà sản xuất máy bay và cơ quan quản lý chính phủ hứng thú là nhiên liệu hàng không bền vững (SAF). Là giải pháp thay thế lượng carbon thấp cho nhiên liệu máy bay phản lực thông thường làm từ dầu mỏ, nhiên liệu hàng không bền vững được làm từ các vật liệu tái tạo như hạt mù tạt, mía và dầu ăn đã qua sử dụng. 

Nhiên liệu máy bay tái tạo được sản xuất như thế nào?

Nhiên liệu máy bay phản lực truyền thống được làm từ dầu thô giàu carbon được khai thác từ lòng đất. Khi đốt trong động cơ máy bay, lượng carbon đó sẽ được thải vào khí quyển. Tuy nhiên, nhiên liệu hàng không bền vững được làm từ phụ phẩm động vật hoặc chất thải nông nghiệp, dầu từ thực vật và sinh khối khác. Ví dụ, khi SAF được tạo ra từ hạt mù tạt, cây mù tạt mới sẽ hấp thụ và lưu trữ các phân tử carbon giải phóng trong quá trình đốt cháy, khiến nó có thể tái tạo được.

Trong vòng đời sản xuất và sử dụng nhiên liệu, các loại nhiên liệu tái tạo như Nhiên liệu hàng không bền vững Honeywell có thể giảm lượng khí thải carbon tới 80%. 

Leigh Abrams, giám đốc cung cấp nhiên liệu tái tạo tại Honeywell UOP cho biết: “Nhiên liệu hàng không bền vững là một trong số ít con đường dẫn đến chuyến bay khử carbon ngày nay vì đây là công nghệ có thể tiếp cận”. “Bạn có thể sử dụng loại nhiên liệu này trên đội bay hiện có mà không cần phải cấu hình lại động cơ hoặc thay đổi hoạt động tiếp nhiên liệu tại sân bay. Và ngày nay chúng ta đã biết cách sản xuất ra loại nhiên liệu đó”.

Nhiên liệu máy bay phản lực tái tạo được sử dụng ở đâu?

Hiện tại, máy bay thường có thể sử dụng kết hợp tới 50% nhiên liệu máy bay tái tạo được pha trộn với nhiên liệu máy bay phản lực truyền thống từ dầu mỏ. Nhưng vào tháng 12 năm 2021, United Airlines đã đánh dấu một cột mốc quan trọng bằng việc thực hiện chuyến bay chở khách đầu tiên chạy bằng 100% SAF từ Chicago đến Washington, D.C.

Nhiên liệu máy bay tái tạo cho chuyến bay đó được sản xuất bằng công nghệ Ecofining^TM của Honeywell, một công nghệ giúp tạo ra nhiên liệu hàng không bền vững từ nhiều loại nguyên liệu hơn. Khi các chính phủ thông qua các biện pháp khuyến khích sản xuất nhiều nhiên liệu máy bay tái tạo hơn hoặc đặt mục tiêu áp dụng công nghệ này, điều quan trọng là phải sản xuất SAF từ nhiều nguyên liệu hơn để mở rộng quy mô sản xuất. 

Abrams cho biết: “Chúng tôi đang hướng tới sản xuất nhiên liệu bền vững với chi phí tổng thể thấp nhất”. “Chi phí nhiên liệu tái tạo càng thấp thì chúng ta càng dễ dàng chuyển đổi sang năng lượng sạch hơn”.

Honeywell và United Airlines đã cùng nhau đầu tư vào Alder Fuels, công ty tiên phong về công nghệ sạch, để sản xuất nhiên liệu máy bay tái tạo từ nguyên liệu thô chi phí thấp như chất thải sinh khối gỗ, thân cây ngô và chất thải cây trồng khác. 

Khi được sử dụng cùng nhau, công nghệ Alder và Honeywell Ecofining^TM có khả năng mở rộng cao – để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về nhiên liệu hàng không bền vững – và có thể sản xuất nhiên liệu máy bay trung hòa carbon thực sự đầu tiên. 

Chúng ta sẽ tạo ra nhiên liệu máy bay phản lực tái tạo như thế nào trong tương lai?

Nguyên liệu càng dồi dào và khả năng chuyển đổi sang nhiên liệu máy bay phản lực tái tạo càng hiệu quả thì chi phí càng thấp – giúp quá trình chuyển đổi năng lượng sạch khả thi cho ngành hàng không.

Khi các ngành công nghiệp khác thực hiện quá trình chuyển đổi năng lượng, nó sẽ mở ra những khả năng mới cho việc di chuyển bằng đường hàng không bền vững hơn. Theo Cơ quan Thông tin Năng lượng Hoa Kỳ, riêng Hoa Kỳ hiện sản xuất khoảng 15 tỷ gallon nhiên liệu ethanol mỗi năm, chủ yếu để sử dụng cho ô tô. Và khi các loại xe hybrid và xe điện thay thế những chiếc xe chạy bằng xăng truyền thống, chúng ta có thể mong đợi ngày càng có nhiều công suất ethanol nhiên liệu dư thừa. 

Dựa trên kinh nghiệm về Ecofining^TM của chúng tôi trong hàng thập kỷ, Honeywell đang phát triển quy trình sản xuất ethanol cho máy bay phản lực mới để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về nhiên liệu hàng không bền vững với ethanol đã được sản xuất ở quy mô lớn. Công nghệ sản xuất ethanol cho máy bay phản lực của Honeywell sẽ chuyển đổi ethanol (từ ngô, mía, cao lương hoặc các loại cây trồng khác) thành nhiên liệu máy bay tái tạo bổ sung có mật độ năng lượng cao, ổn định và tương thích với cơ sở hạ tầng cung cấp nhiên liệu hiện có tại các sân bay.

Biến ethanol, thứ mà tất cả chúng ta đều thấy ở trạm bơm xăng trong cuộc sống hàng ngày, thành nguồn năng lượng ít carbon cho máy bay phản lực sẽ giúp mang lại lợi ích từ nhiên liệu hàng không bền vững để chúng ta có thể đáp ứng những thách thức về năng lượng trong tương lai. 

Abrams cho biết: “Thật thú vị khi thấy mức độ cam kết từ các chính phủ, hãng hàng không, hành khách và doanh nghiệp đối với việc khử carbon trong ngành hàng không”. “Chúng tôi cần nhiều con đường để giải quyết vấn đề đó và công nghệ của chúng tôi đang phát triển rất nhanh. Chúng tôi đang tìm cách làm cho việc di chuyển bằng đường hàng không thực sự bền vững”.

Hãy nghe tập này của podcast "Tương lai là..." để tìm hiểu thêm về công nghệ ethanol cho máy bay phản lực của chúng tôi và ý nghĩa của việc mở rộng quy mô sản xuất SAF.