Швейцарские разработки приближают эру чистого топлива

Инженер-химик Алессия Чезарини разрабатывает синтетическое топливо, которое можно будет использовать в уже существующих ДВС без их переоборудования.

Избавиться от двигателей внутреннего сгорания нам еще не удастся ещё долгие годы. Учитывая это, инженер-химик Швейцарской Федеральной лаборатории материаловедения и тестирования технологий Empa Алессия Чезарини (Alessia Cesarini) разработала технологию производства инновационного синтетического топлива. Созданное ею топливо относится к категории drop-in. Это означает, что его можно использовать вместо обычного ископаемого топлива в уже существующих двигателях, системах хранения и заправочной инфраструктуре без внесения в них качественных технических изменений.

Кроме того, такое топливо можно производить непосредственно в регионах его потребления. В основу разработанной Алессией Чезарини технологии положен процесс олигомеризации. В ходе этой реакции сравнительно небольшие молекулы этилена или пропилена соединяются в более длинные углеводородные цепи. В результате образуется жидкое топливо, по своим свойствам близкое к обычному автомобильному бензину.

Исходным сырьём служит диоксид углерода, полученный из биогенных источников или непосредственно отфильтрованный из атмосферного воздуха. Сначала его преобразуют в спирты, например метанол или этанол. Затем из этих спиртов получают газообразные этилен и пропилен. На следующем этапе этилен и пропилен поступают в реактор, где при помощи катализатора их молекулы соединяются в более длинные углеводородные цепи. Состав разработанного Алессией Чезарини катализатора не раскрывается.

Но, по её словам, он позволяет повысить эффективность химического процесса и снизить необходимые энергетические затраты. Получаемое синтетическое топливо по своим основным характеристикам соответствует обычному неэтилированному бензину с октановым числом 95. Следующая задача заключается в масштабировании технологии, то есть в переходе от лабораторной установки к опытно-промышленному, а затем и промышленному производству.

Читайте подробнее:

Первые практические испытания предполагается провести, в частности, в лесном хозяйстве. В этой отрасли новое топливо можно применять и тестировать в контролируемых условиях, что позволит лучше оценить его свойства, а также характер и степень воздействия на окружающую среду. По предварительной оценке Алессии Чезарини, его углеродный след за весь жизненный цикл может быть на 90–95% меньше, чем у традиционного топлива, получаемого из нефти.

Немецкий специалист по моторным топливам Йорг Зауэр (Jörg Sauer), директор Института исследований и технологий катализа при Технологическом институте Карлсруэ, считает проект Алессии Чезарини весьма перспективным. По его оценке, такие исследования могут вывести Швейцарию в число ведущих мировых научных центров, занимающихся разработкой низкоуглеродных видов топлива. Он указывает, что топливные соединения, по своим свойствам близкие к бензину, будут востребованы ещё долгое время. Лаборатория Empa параллельно рассматривает перспективы сразу нескольких технологий производства синтетического топлива.

Согласно данным обзора International e-Fuels Observatory 2025, этот сектор развивается очень быстро: в 28 странах мира насчитывается уже почти 120 проектов, рассчитанных на будущее производство такого топлива в промышленных масштабах. Работа Алессии Чезарини занимает особое место. На первом этапе она сосредоточилась на создании синтетического бензина drop-in с применением катализаторов, позволяющих снизить энергозатраты, необходимые для организации всего производственного процесса. В дальнейшем она намерена распространить эту технологию и на производство синтетического авиационного топлива.