Образцы биотоплива прошли испытания на лабораторных стендах по характеристикам сжигания. Результаты исследования показали его соответствие основным нормам, предъявляемым к авиационному топливу.
Наработка биотоплива проходила на установках по каталитическому крекингу, гидрокрекингу и синтезу Фишера-Тропша. В качестве биосырья использовались различные виды масел – талловое, рыжиковое, рапсовое, отходы кулинарных масел, а также смесевое сырье нефтяного происхождения. Это отходы нефтеперерабатывающих заводов, которые смешивают в разных пропорциях с маслами. В будущем сырьевая база будет расширяться.
«На данный момент речь идет о нескольких десятках миллилитров керосина. Синтезируя биотопливо, мы получаем промежуточный продукт, который необходимо фракционировать для выделения керосиновой фракции. Этого объема хватает, чтобы определить основные физико-химические свойства и химический состав топлива. Особенностью полученного нами продукта является относительно низкое содержание ароматических компонентов, которые способствуют сажеообразованию в процессе горения. Это позволит снизить уровень вредных выбросов в окружающую среду», — отмечает профессор Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Дмитрий Глушков.
Авиационное биотопливо политехников имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными видами нефтяного происхождения. Среди них, помимо снижения экологической нагрузки авиатранспорта на окружающую среду, также простой синтез и улучшенная термоокислительная стабильность. При этом альтернативное топливо соответствует строгим требованиям, предъявляемым к традиционному топливу по нормативным показателям.
Кроме того, ученые ТПУ при синтезе используют смесевое сырье, что позволяет эффективно утилизировать отходы нефтеперерабатывающих заводов.
«Основная задача при синтезе биотоплива – его полная совместимость с существующей авиационной отраслью. Согласно стандарту биотопливо должно отвечать таким же требованиям, как и традиционное углеводородное топливо. Однако можно выделить несколько преимуществ нашего продукта. Наше биотопливо обладает лучшей термоокислительной стабильностью, что минимизирует окисление топлива и изменение его характеристик во время полета, когда его используют в качестве теплоносителя. Также биотопливо характеризуется лучшими показателями дистилляции, что влияет на снижение длительности процесса подготовка топливной смеси», — добавляет Дмитрий Глушков.
Полученные образцы биотоплива протестировали на характеристики зажигания и горения с помощью лабораторных стендов. В сравнении с традиционным топливом получены сопоставимые результаты.
Сейчас ученые проводят аналитические исследования для выявления наиболее перспективных образцов полученных биотоплив, которые могут конкурировать с традиционным углеводородным топливом. В дальнейшем планируется наработать большие объемы биотоплива и провести сравнительные испытания на малогабаритных авиационных двигателях.
В разработке и исследованиях принимала команда специалистов Передовой инженерной школы вуза, Инженерной школы энергетики, Инженерной школы природных ресурсов, Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ при участии экспертов авиационной отрасли. Исследование было представлено на XXII Менделеевском съезде.