El mes pasado, un informe titulado 'Insights en profundidad: Ruta promocional de combustible de aviación sostenible (SAF) en el mercado chino', publicado por Roland Berger, reveló que Sustainable Aviation Fuel (SAF) es de gran importancia para la reducción de emisiones en la aviación e influye en el viaje de la industria de la aviación global hacia la neutralidad de carbono. La industria de la aviación es ampliamente reconocida como un sector 'difícil de reducir las emisiones', pero el informe muestra que Sustainable Aviation Fuel (SAF) es una herramienta comercial capaz de reducir la intensidad de las emisiones de viajes de la aviación a corto plazo.
Hay muchas formas de lograr los objetivos de descarbonización en la industria de la aviación, incluida la mejora de la eficiencia del combustible, el uso de combustible de aviación sostenible (SAF), la compensación de carbono, la adopción de nuevos sistemas de energía como baterías y propulsión híbrida. Y utilizando hidrógeno, entre otros. Entre estos métodos, se espera que el uso de combustible de aviación sostenible sea el método de descarbonización principal para los próximos 30 años y la forma más directa de aplicar directamente a las aeronaves existentes. Según Asia Jet Consulting, se espera que el tamaño del mercado global de SAF supere los 18 millones de toneladas en 2030, valorado en varios miles de millones de dólares.
Sustainable Aviation Fuel (SAF) es un sustituto directo del combustible líquido que, dependiendo de la elección de las materias primas y los procesos de producción, puede reducir las emisiones de carbono hasta en un 85% en comparación con el combustible de aviación tradicional. Las SAF tienen características de sostenibilidad, incluidas las materias primas que no compiten con los cultivos alimentarios o el suministro de agua, no causan deforestación o degradación del suelo y permiten el reciclaje del carbono almacenado en las materias primas de biomasa. Actualmente, SAF se produce a partir de recursos como residuos forestales, residuos agrícolas, aceites de cocina residuales y residuos sólidos municipales.
Cuatro procesos tecnológicos que es muy probable que atraigan la atención de la industria y se amplíen
En Abril de 2023, La Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales ha aprobado nueve procesos tecnológicos, incluidos HEFA, ATJ y FT. El proceso PtL, que tiene un enorme potencial de reducción de emisiones y utiliza materias primas con suministro ilimitado a largo plazo, aún está pendiente de aprobación.
Las rutas de producción de SAF de base biológica que se muestran en la figura anterior incluyen la producción de SAF a través de la hidrogenación de petróleo, la producción de SAF a través de bioetanol/bioetanol, la producción de SAF a través de la síntesis de biosingas Fischer-Tropsch, Y la producción de SAF a través de la captura directa de aire combinada con la síntesis de hidrógeno por electrólisis, que son rutas tecnológicas factibles a nivel mundial.
Entre las cuatro rutas tecnológicas, HEFA es actualmente la única ruta madura en operación comercial, que implica la producción SAF mediante hidrogenación de aceites animales y vegetales. Las principales reacciones químicas son las siguientes:
Reacciones de fase líquida
Decarboxilación: R-COOH → R-H + CO2(g)
Descarbonilación: R-COOH → R'-H + CO(g) + H2O(g)
R-COOH + H2(g) → R'-H + CO(g) + H2O(g)
Hidrogenación: R'-COOH + 3H2(g) → R-CH3 + 2H2O(g)
Donde R es un grupo alquilo de cadena lineal insaturado y R 'es un grupo alquilo de cadena lineal saturado.
Reacciones de fase gaseosa
Metanación: CO2 + H2 → CH4 + 2H2O
CO + 3H2 CH4 + H20
Cambio agua-Gas: CO + H2O → H2 + CO2
Sin embargo, debido a las fuentes dispersas de materias primas (como el aceite de cocina residual) HEFA en el proceso, el alto costo de recolectar y procesar el aceite de cocina de desecho, y la falta de viabilidad económica en la expansión de la producción, el crecimiento de la capacidad es relativamente débil. Sinopec ha revelado detalles de su proceso de biocarbón a combustible de aviación desarrollado y diseñado de forma independiente, con un breve esquema del proceso de la siguiente manera:
Este proceso se puede ampliar para extraer bio-carbón del aceite de cocina de desecho y otros aceites de desecho de cocina. La producción de carbón biológico se aplicó por primera vez en Zhenhai Refining and Chemical Company de China Petrochemical Corporation, con una capacidad de procesamiento de diseño anual de 100.000 toneladas. Por un lado, el método HEFA implica una amplia gama de materias primas (principalmente aceite de cocina de desecho, grasas animales y vegetales), pero contienen azufre, cloro, elementos metálicos, Y una gran cantidad de impurezas de ácidos grasos, todas las cuales deben eliminarse una por una. Por otro lado, el Alto oxígeno COnent en el aceite de cocina residual afecta directamente la actividad y la estabilidad del catalizador en la unidad de refinado.
Casualmente, el proceso ATJ tiene bajos costos de adquisición, pero el etanol en sí tiene un alto contenido de oxígeno, lo que requiere la eliminación de moléculas de oxígeno durante el proceso de refinación. Una serie de tecnologías de separación de DODGEN abordará eficazmente los desafíos de purificación de los procesos HEFA y ATJ, ayudando a impulsar la capacidad de SAF y acelerar el proceso de comercialización de SAF.
“Tecnología de destilación DODGEN"
Según el análisis de YunDao Capital: FT y ATJ, debido a su amplia gama de fuentes de materias primas (residuos agrícolas y forestales, residuos sólidos municipales, residuos industriales, etc.) y bajo consumo de energía, son los nuevos favoritos de los productores de SAF a corto plazo, Y se espera que pasen gradualmente de las líneas piloto a las operaciones comerciales.
La ruta PtL está limitada por la costosa tecnología de captura de carbono y la producción de hidrógeno electrolítico, y la comercialización aún está lejos. Sin embargo, en comparación con el combustible de aviación tradicional, tiene la mayor eficiencia de reducción de emisiones y un enorme potencial. Si las políticas se fortalecen más adelante, se convertirá en la ruta tecnológica más importante a medio y largo plazo.
En resumen, la producción de combustible de aviación sostenible sigue siendo limitada y no se puede garantizar que los usuarios finales siempre puedan obtener SAF a través de la red de cadena de suministro existente.
El potencial para la producción sostenible de combustible de aviación (SAF) en China y el proceso de desarrollo
China tiene un abundante suministro de materias primas de combustible de aviación sostenible (SAF), pero se necesitan soluciones innovadoras para establecer los procesos tecnológicos y ampliar la capacidad de producción.
En 2022, la producción mundial de SAF se duplicó a aproximadamente 300 millones de litros (240.000 toneladas), y los anuncios de posibles proyectos de productores de SAF aumentaron rápidamente. Gigantes líderes de la industria nacional e internacional como Honeywell, ExxonMobil, Shell, Zhuangxin Wanfeng, Sinopec, TotalEnergies, BP, Neste, KBR, Chevron, Topsoe, Y World Energy se están posicionando estratégicamente a lo largo de la cadena de suministro global SAF.
El 14 de noviembre de 2023, China Energy Investment Corporation (CEIC) y Airbus firmaron un memorando de entendimiento (MOU) para colaborar en la cadena industrial de combustible de aviación sostenible (SAF) y el suministro de energía renovable. entre otras áreas, para contribuir conjuntamente al desarrollo sostenible de la industria de la aviación. Según el memorando de entendimiento, las dos partes colaborarán en las nuevas tecnologías, producción, certificación y promoción de SAF en toda la cadena para construir una cadena de la industria de combustibles SAF que cumpla con los estándares internacionales. opera de manera estable y tiene capacidades de desarrollo sostenible.
Según los datos, después de casi un año de desarrollo y planificación industrial, la capacidad actual del proyecto SAF planificada/en construcción en China es de aproximadamente 3,13 millones de toneladas por año.
Conclusión:
China tiene abundantes materias primas disponibles para combustible de aviación sostenible (SAF), lo que presenta un enorme potencial para el desarrollo sostenible en el campo de SAF. Con el continuo crecimiento de la demanda de SAF, el proceso de comercialización se está acelerando, impulsando el desarrollo continuo de diversas tecnologías a lo largo de la cadena de la industria. DODGEN está dispuesto a trabajar junto con socios tecnológicos relevantes para promover el desarrollo de la industria SAF.
