Romankiewicz: Dlaczego transport lotniczy w Europie potrzebuje oleju po frytkach?
– Kluczowe odpowiedzi znajdują się we wcześniej wspomnianych dyrektywach RED II i RED III, ograniczających użycie surowców spożywczych na cele energetyczne. Wprowadzają one również definicję biopaliwa zaawansowanego, wytwarzanego ze ściśle określonych surowców niekonkurujących z produkcją spożywczą i paszową, czyli takich jak słoma, bioodpady komunalne i zużyte tłuszcze. Dla tego paliwa nie ma już ograniczeń produkcyjnych. Jednym z tych odpadów, szczególnie wartościowym pod kątem produkcji wysokojakościowego biopaliwa, jest zużyty olej kuchenny – pisze Piotr Romankiewicz ze Studenckiego Koła Naukowego Energetyki SGH w BiznesAlert.pl.
- To, co będzie mogło uderzyć po kieszeni wszystkich nienadążających za zmianami, to znany już dobrze z elektroenergetyki unijny system handlu uprawnieniami do emisji, czyli EU ETS.
- W całej układance transformacji energetycznej lotnictwo ma inny rodzaj problemów niż np. transport drogowy czy morski.
- Obecnie istnieje dużo rodzajów biopaliw i metod ich wytwarzania. Aczkolwiek jak już wspomniano wcześniej, paliwo lotnicze musi mieć ścisłe parametry, pozwalające na wykorzystanie w silnikach odrzutowych wykorzystywanych do napędzania samolotów.
- Paliwo z oleju po frytkach nie uratuje ani lotnictwa, ani planety. Jednak nie taka jest jego rola.
Plany i cele dla redukcji emisji CO2 w transporcie
Niemal wszystkie dziedziny życia przekształcają się ze względu na zmiany klimatu. Poza marginalną liczbą denialistów klimatycznych, nikt nie podważa potrzeby ograniczania emisji gazów cieplarnianych i transformacji w energetyce czy transporcie. Stopniowo upowszechniają się samochody elektryczne, wiele flot transportowych wprowadza ciężarówki napędzane LNG, a w przyszłości bioLNG. Nie jest to, oczywiście, nagłe oświecenie klimatyczne producentów samochodów i osób decyzyjnych w sektorze transportu i paliw. To zwyczajnie niezbędny ruch ekonomiczny, pozwalający na dostosowywanie się do rosnącej presji opinii publicznej, a przede wszystkim do ustawodawstwa w Unii Europejskiej.
Dokumenty unijne takie jak dyrektywa w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych, tzw. RED II i jej niedawno przyjęta nowelizacja RED III, nakładają wymogi udziału energii odnawialnej w transporcie. W przypadku RED II udział ten kształtował się na poziomie co najmniej 14 procent, natomiast RED III jest jeszcze ambitniejszym rozwiązaniem, ustanawiając pułap na 29 procent. To, co będzie mogło uderzyć po kieszeni wszystkich nienadążających za zmianami, to znany już dobrze z elektroenergetyki unijny system handlu uprawnieniami do emisji, czyli EU ETS. Decydenci europejscy ustalili różny czas i sposób wdrażania ETS w transporcie. Dla morskiego będzie to stopniowe wdrażanie od 2024 do 2026 roku, dla drogowego od 2027 roku, z możliwością przesunięcia na 2028, natomiast w przypadku lotnictwa stosowane będzie stopniowe wycofywanie bezpłatnych uprawnień emisyjnych do 2026 roku.
Transport lotniczy w transformacji energetycznej
W całej układance transformacji energetycznej lotnictwo ma inny rodzaj problemów niż np. transport drogowy czy morski. Pierwszym jest już istniejący poziom emisji gazów cieplarnianych, które w 2017 roku stanowiły 3,8 procent całkowitej emisji CO2 w Unii Europejskiej (UE), a dodatkowo charakteryzuje się on bardzo dużą emisją jednostkową na pasażera lub ładunek. Drugim problemem jest specyfika napędu w samolotach. Nie bez powodu na skalę komercyjną w większości używa się napędu odrzutowego. Daje on przewagę w prędkości, wysokości lotu oraz pozwala na osiągnięcie lepszego stosunku mocy do masy samolotu, co bezpośrednio pozwala na dłuższe loty. Silniki turbinowe używane w lotnictwie mogą pracować z różnym typem paliw, jednak najczęściej stosowane są paliwa JET A i JET A-1. Są mniej łatwopalne ze względu na wyższą temperaturę zapłonu. Kwestie wydajności i bezpieczeństwa zaważyły na używane w lotnictwie konstrukcje. Z tych powodów zmiana paliwa np. na wodór wymaga zmiany konstrukcji samolotu. Nie pozwala on bowiem na magazynowanie paliwa w skrzydłach samolotu, co przekłada się na wzrost i gorsze rozłożenie masy całego samolotu. Z kolei samoloty elektryczne wymagają zastosowania śmigieł, które są obecnie stosowane w małych jednostkach o niewielkim zasięgu. Tutaj podobnie pojawia się problem zwiększenia masy aeroplanu. Oczywiście cały czas trwają prace nad samolotami elektrycznymi czy wodorowymi, mające na celu obejść te trudności. Wymagają one jednak jeszcze lat rozwoju, a presja na ograniczenie emisji jest już teraz. Obecnie rozwiązaniem tego problemu to stosowanie paliwa SAF (ang. Sustainable aviation fuel). Jest to paliwo o bardzo zbliżonych parametrach do paliwa lotniczego z kopalin. Zawiera w sobie te same węglowodory, różniąc się metodą ich otrzymywania. Pierwszą metodą jest wykorzystanie surowców pochodzenia biologicznego, czyli produkcja biopaliw. Druga to synteza z CO2 i wodoru, jednak tutaj niezbędne jest prowadzenie dalszych prac badawczych i rozwojowych, aby możliwe było wdrożenie komercyjne takiego rozwiązania.
Jak otrzymać nowe paliwo?
Obecnie istnieje dużo rodzajów biopaliw i metod ich wytwarzania. Aczkolwiek jak już wspomniano wcześniej, paliwo lotnicze musi mieć ścisłe parametry, pozwalające na wykorzystanie w silnikach odrzutowych wykorzystywanych do napędzania samolotów. Procesem już dobrze znanym i wprowadzanym na coraz większą skalę jest hydrorafinacja olejów roślinnych HVO (ang. Hydrotreated Vegetable Oil). Pojęcie to oznacza proces reakcji trójglicerydów z tłuszczu z wodorem, pod zwiększoną temperaturą i ciśnieniem. Następnie otrzymany produkt poddaje się tym samym przemianom co w klasycznej rafinerii wykorzystującej ropę naftową. Niewątpliwą zaletą HVO jest brak związków siarki, dzięki czemu nie występuje emisja tego pierwiastka do środowiska. Tego typu paliwo obecnie produkuje się w 12 zakładach w Europie, z których 8 produkuje SAF w procesie hydrorafinacji. W planach i w budowie jest kolejne 9 obiektów dla HVO, a w 6 z nich ma być wytwarzane biopaliwo lotnicze. Z perspektywy krajowej szczególnie ważna jest inwestycja w budowę jednostki HVO w zakładzie produkcyjnym w Płocku, wykonywana przez Orlen. Instalacja ma być w stanie wyprodukować 300 tys. ton biodiesla lub biopaliwa lotniczego, przewidziany termin jej uruchomienia to połowa 2024 roku.
Dlaczego olej po frytkach?
Gdzie w przedstawionej układance jest miejsce na olej po frytkach? Przecież równie dobrze do produkcji można użyć zwykłego oleju rzepakowego. Kluczowe odpowiedzi znajdują się we wcześniej wspomnianych dyrektywach RED II i RED III, ograniczających użycie surowców spożywczych na cele energetyczne. Wprowadzają one również definicję biopaliwa zaawansowanego, wytwarzanego ze ściśle określonych surowców niekonkurujących z produkcją spożywczą i paszową, czyli takich jak słoma, bioodpady komunalne i zużyte tłuszcze. Dla tego paliwa nie ma już ograniczeń produkcyjnych. Jednym z tych odpadów, szczególnie wartościowym pod kątem produkcji wysokojakościowego biopaliwa, jest zużyty olej kuchenny. W połączeniu z hydrorafinacją można otrzymać wydajność procesu wytwarzania na poziomie 89 procent.
Ile potrzebujemy oleju i skąd go weźmiemy?
Mimo tych wszystkich zalet występuje jedna bardzo podstawowa wada – niedomiar podaży oleju posmażalniczego. W 2019 roku z wykorzystanych w Unii Europejskiej 2,6 mln ton, ponad połowa pochodziła z importu m.in. z Azji Południowo-Wschodniej. Przewidywany popyt na ten surowiec w 2030 roku ma kształtować się w granicach 6,1-6,4 mln ton, a prognozowana podaż na rynku wewnętrznym UE ma wynosić jedynie 1,7 mln ton. Zatem prawie 75 procent oleju będzie musiało być importowane. Biorąc pod uwagę coraz większe zainteresowanie tą technologią nie tylko w Europie, ale i na świecie, koszt tego surowca będzie wzrastać. Cena tego odpadu na rynku wzrosła z 630 euro za tonę na początku roku 2019, do 1400 euro w lutym 2022 roku. Warty zaznaczenia jest również fakt, że olej rzepakowy w tym samym okresie kosztował 1546 euro za tonę, czyli jedynie 150 euro więcej niż zużyty tłuszcz. Zważywszy na wszystkie wymienione informacje wydaje się wysoce prawdopodobne, że koszt odpadu przewyższy koszt świeżego surowca.
Jak jest przyszłość paliwa z oleju po smażeniu?
Społeczeństwo przyzwyczaiło się do coraz większej dostępności lotów samolotami i ciężko oczekiwać, że zmieni się to w najbliższym czasie. Z drugiej strony jedynie aspekt ekonomiczny jest w stanie zmusić do wprowadzenia w lotnictwie rozwiązań bardziej przyjaznych, dlatego funkcjonowanie systemu ETS w tej branży staje się koniecznością. Paliwo z oleju po frytkach nie uratuje ani lotnictwa, ani planety. Jednak nie taka jest jego rola. Stanowi to środek zaradczy, który ma dać czas na rozwijanie i opracowywanie nowych technologii, które będą musiały wkroczyć do lotnictwa w momencie, gdy okaże się, że jednak jemy za mało smażonych potraw (co zdecydowanie jest smaczne, ale niezbyt zdrowe). Rozwiązanie wykorzystujące surowce odpadowe do produkcji paliw może stać się świetnym uzupełnieniem transformacji przewoźnictwa, przy okazji wspierając racjonalne gospodarowanie odpadami, a w ogólnym rozrachunku propagować i umożliwiać zrównoważoną konsumpcję wytwarzanych dóbr na różnorodnych etapach ich cyklu życia.
