Nhiên liệu tổng hợp E-Jet cho Không quân Hoa Kỳ
Điểm mới chính từ Twelve là một lò phản ứng điện hóa đặc biệt. Ảnh tĩnh từ quảng cáo Mười hai
Không quân Mỹ quan tâm đến công nghệ nhiên liệu tổng hợp E-Jet mới do Twelve đề xuất. Loại dầu hỏa hàng không này được sản xuất mà không sử dụng khoáng chất, là loại trung tính cacbon và chỉ cần các nguồn tài nguyên tái tạo. Ngoài ra, các công nghệ mới còn mở ra khả năng sản xuất nhiên liệu trên lý thuyết ở mọi nơi trên thế giới, từ đó có thể cung cấp cho các căn cứ ở xa dễ dàng hơn.
Công nghệ và sinh thái
Công ty Twelve của Mỹ (trước đây là Opus 12) trong vài năm qua đã nghiên cứu sản xuất nhiên liệu lỏng tổng hợp và tìm cách thu được nó mà không cần sử dụng đến tài nguyên hóa thạch. Đồng thời, vấn đề nhiên liệu hàng không cũng được đặc biệt chú trọng. Việc chuyển đổi hoàn toàn máy bay và trực thăng sang động cơ điện là không thể thực hiện được, và do đó Twelve đang cố gắng tìm ra một giải pháp có thể chấp nhận được.
Dự án đầy hứa hẹn đã nhận được sự hỗ trợ của Lực lượng Không quân với tư cách là người của Văn phòng Năng lượng Hoạt động (Air Force Operative Energy). Năm ngoái, người ta biết đến việc hoàn thành công việc nghiên cứu và bắt đầu đưa vào sản xuất một nhà máy thí điểm để sản xuất nhiên liệu. Trong tương lai gần, nó đã được lên kế hoạch để nhận những tập đầu tiên của dầu hỏa mới.
Việc chuẩn bị cho các cuộc thử nghiệm như vậy đã được hoàn tất vào mùa hè này và vào tháng XNUMX, đơn vị đã sản xuất phần đầu tiên của nhiên liệu E-Jet thân thiện với môi trường. Hệ thống thử nghiệm tiếp tục hoạt động như một phần của giai đoạn thử nghiệm đầu tiên, sẽ kéo dài đến tháng XNUMX. Dựa trên kết quả của nó, Không quân muốn nhận được một báo cáo đồ sộ phản ánh tất cả các khía cạnh của công nghệ mới, khả năng của nó, cũng như triển vọng triển khai toàn diện trong quân đội.
Lò phản ứng được tháo rời
Khi nhận được những kết quả khả quan, dự án E-Jet sẽ chuyển sang một giai đoạn mới. Các tổ hợp sản xuất phù hợp với công việc chính thức và có khả năng tạo ra khối lượng lớn nhiên liệu sẽ được phát triển. Khả năng tạo ra các nhà máy nhỏ nhiên liệu để triển khai ở các vùng sâu vùng xa và đơn giản hóa nguồn cung cấp của chúng cũng đang được xem xét.
Từ nước và không khí
Twelve đã tiết lộ các tính năng chính của công nghệ và công bố những lợi ích của nó. Phương pháp sản xuất của nó dựa trên quy trình Fischer-Tropsch nổi tiếng và được làm chủ. Đồng thời, về cơ bản, các phương tiện mới đã được đưa vào dây chuyền sản xuất, do đó lợi ích về môi trường được cung cấp.
Quy trình Fischer-Tropsch, được phát triển ở Đức vào những năm 50, sử dụng nguyên liệu hóa thạch như than đá. Từ nó có được cái gọi là. khí tổng hợp là hỗn hợp của carbon monoxide và hydro, sau đó được chế biến thành hỗn hợp hydrocacbon và nhiên liệu lỏng. Có nhiều biến thể của công nghệ này với các tính năng khác nhau, và một số trong số chúng vẫn được sử dụng cho đến ngày nay. Ví dụ, Không quân Hoa Kỳ đã chứng nhận hỗn hợp dầu hỏa hàng không "thông thường" và tổng hợp với tỷ lệ 50/XNUMX.
Mười hai người đã tìm ra cách để không có hóa thạch. Để làm được điều này, dự án của cô ấy sử dụng một lò phản ứng điện hóa của một thiết kế ban đầu dựa trên một chất xúc tác do chính cô ấy thiết kế. Nguyên liệu thô ở dạng carbon dioxide từ không khí và nước được chuyển đổi thành khí tổng hợp với sự trợ giúp của chất xúc tác và điện. Các quy trình tiếp theo để thu được nhiên liệu lỏng tương tự như các công nghệ hiện có.
Máy bay ném bom B-52H là máy bay chiến đấu dầu lửa thực sự. Các thùng chứa của một chiếc máy bay này bao gồm 181 lít nhiên liệu.
Sự sạch sẽ về mặt sinh thái của sản xuất cần đạt được thông qua việc sử dụng năng lượng từ các nhà máy điện "xanh". Carbon dioxide cần thiết và trong tương lai, nước được đề xuất sẽ được chiết xuất trực tiếp từ không khí. Kết quả là lượng khí thải carbon gần như bằng không: khi một E-Jet bị đốt cháy, carbon trước đây được chiết xuất từ nó sẽ được giải phóng vào khí quyển.
Khối lượng sản xuất của nhà máy thí điểm không được nêu rõ. Tuy nhiên, rõ ràng là "dây chuyền sản xuất" trong phòng thí nghiệm không thể đáp ứng nhu cầu của cả một chiếc máy bay riêng lẻ, chứ chưa nói đến toàn bộ các bộ phận. Tuy nhiên, trong tương lai nó được lên kế hoạch để đạt đến một tầm cao mới đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng. Ngoài ra, công nghệ được đề xuất giúp bạn không chỉ có được hàng không dầu hỏa, và các loại nhiên liệu khác.
Các công việc cần giải quyết
Twelve đang thúc đẩy sự phát triển của mình như một cách có lợi để giảm tác động tiêu cực của hàng không đối với môi trường. Không quân Mỹ cũng có ý định quan tâm đến môi trường, nhưng họ cũng quan tâm đến các tính năng khác của E-Jet. Có thể đoán trước được rằng quân đội bị thu hút bởi khả năng tiết kiệm và đơn giản hóa công tác hậu cần.
Không quân Mỹ phụ thuộc rất nhiều vào nguồn cung cấp nhiên liệu. Chúng được cung cấp bởi một hệ thống vận chuyển phức tạp, bao gồm tàu chở dầu, tàu chở dầu, v.v. Với sự trợ giúp của nó, việc cung cấp liên tục toàn bộ các loại nhiên liệu và chất bôi trơn cho tất cả các bộ phận và cơ sở được thực hiện. Tuy nhiên, trong một cuộc xung đột, bất kỳ yếu tố nào của hệ thống này đều có thể trở thành mục tiêu tấn công của đối phương, điều này sẽ gây ra hậu quả nghiêm trọng nhất cho quân đội.
Máy bay tiếp dầu KC-10 chuyển nhiên liệu cho máy bay ném bom B-2
Lầu Năm Góc kỳ vọng rằng trong tương lai, Twelve hoặc một nhà thầu khác sẽ có thể tạo ra một hệ thống di động để sản xuất nhiên liệu tổng hợp - dầu hỏa, xăng, v.v. Bằng cách triển khai nó ở một căn cứ từ xa, sẽ có thể giảm hoặc thậm chí loại bỏ nhu cầu mang nhiên liệu từ bên ngoài. Điều này sẽ làm giảm rủi ro và tổn thất, cũng như giảm giá thành của các lô hàng còn lại.
Vấn đề chi phí nhiên liệu và vận chuyển nó có tầm quan trọng đặc biệt đối với Không quân. Hàng năm, hàng không thực hiện hàng trăm nghìn phi vụ, tiêu tốn hàng triệu mét khối nhiên liệu. Ví dụ: vào năm 2019, khoảng hơn 800 nghìn phi vụ đã chi tiêu. 7,6 triệu mét khối dầu hỏa. Vài tỷ đô la được phân bổ hàng năm cho riêng nhiên liệu hàng không.
Bất kỳ sự phát triển mới nào có thể giảm chi phí nhiên liệu hoặc giảm chi phí vận chuyển của nó đều được Lầu Năm Góc rất quan tâm. Liệu dầu hỏa tổng hợp của E-Jet có đủ rẻ để cạnh tranh với các di vật "hóa thạch" hay không. Nhưng khả năng sản xuất nhiên liệu ở bất cứ đâu có thể đơn giản hóa công tác hậu cần, đây cũng sẽ là một lợi thế quan trọng.
Những thách thức về công nghệ
Với tất cả những lợi ích mong đợi, công nghệ mới từ Twelve vẫn chưa trưởng thành và chưa sẵn sàng để triển khai đầy đủ. Hơn nữa, cho đến khi hoàn thành giai đoạn đầu tiên của dự án và thử nghiệm, sẽ không thể nói về triển vọng thực sự của nó. Tuy nhiên, đã rõ các nhiệm vụ mà các nhà phát triển phải giải quyết để dự án vượt ra khỏi phòng thí nghiệm.
Tiếp nhiên liệu cho máy bay chiến đấu F-15EX mới nhất
Trước hết, cần phát triển một đơn vị sản xuất nhiên liệu chính thức, đặc điểm của nó sẽ tương ứng với hoạt động thực tiễn vì lợi ích của người tiêu dùng thực sự. Nó phải cho thấy hiệu suất đủ cao, nhưng đồng thời tiêu thụ một lượng tài nguyên và năng lượng hợp lý.
Tạo một nhà máy di động để triển khai ở các địa điểm từ xa là một nhiệm vụ đặc biệt khó khăn. Vì vậy, việc lắp đặt cần có các phương tiện cấp điện và cấp nước. Cơ sở hạ tầng cần thiết có thể không có sẵn tại địa điểm mà nó được triển khai, và do đó cần phải cung cấp các hệ thống của riêng mình. Đương nhiên, họ không cần phải cung cấp nhiên liệu, nếu không việc sản xuất E-Jet sẽ mất đi ý nghĩa của nó. Có lẽ, song song với các nhà máy nhiên liệu nhỏ, các nhà máy điện nhỏ gọn, chẳng hạn như hạt nhân, sẽ được phát triển.
Hiện tại, không thể loại trừ khả năng Twelve sẽ gặp những thách thức kỹ thuật và thành lập một nhà máy quy mô đầy đủ để sản xuất một loại nhiên liệu hàng không mới. Tuy nhiên, dự án rất phức tạp, có thể khiến sản phẩm hoàn thiện trở nên đắt đỏ. Trong trường hợp này, Lầu Năm Góc sẽ mất hứng thú với dự án E-Jet hoặc chuyển nó sang một thị trường ngách phát triển với tầm nhìn về tương lai xa.
Dựa trên kết quả kiểm tra ...
Lầu Năm Góc thực sự quan tâm đến các phương pháp thay thế để sản xuất nhiên liệu lỏng và đang hỗ trợ một trong những dự án thú vị nhất theo hướng này. Các mục tiêu của công việc như vậy được nói một cách cởi mở: Không quân muốn giảm rủi ro hậu cần, cũng như giảm tác động tiêu cực đến môi trường.
Tuy nhiên, triển vọng cho dự án E-Jet vẫn chưa chắc chắn và một số điều rõ ràng sẽ chỉ xuất hiện vào cuối năm nay. Sau đó, khách hàng sẽ có thể đánh giá hiệu suất của nhà máy thử nghiệm sản xuất nhiên liệu và xác định xem có nên tiến hành hay không. Rõ ràng, số phận của dự án mới phụ thuộc vào các đặc điểm kinh tế kỹ thuật. Nếu chúng không đủ, sẽ không có lời lẽ nào về môi trường sẽ giúp ích cho dự án.
- Ryabov Kirill
- Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ, Twelve Co.
tin tức