Tradiční výroba syntetického leteckého paliva (e-SAF) z obnovitelného vodíku a zachyceného oxidu uhličitého vyžaduje složitý a energeticky náročný vícestupňový proces. Čínští vědci z univerzity Tsinghua ve spolupráci se společností Sichuan Golden Elephant vyvinuli novou technologii, která umožňuje přeměnu H₂ a CO₂ na letecké palivo v jediném reakčním kroku. Nový postup nazvaný CO2 to Sustainable Aviation Fuel (CO2AF) slibuje nejen zjednodušení výroby, ale také výrazné snížení spotřeby vodíku a tím i snížení investičních nákladů na výstavbu výroben.
Letecká doprava čelí silnému tlaku na dekarbonizaci a syntetická paliva (e-SAF) vyráběná z obnovitelného vodíku a CO₂ představují vedle pokročilých biopaliv jednu z cest k dosažení nulových emisí. Jejich širšímu rozšíření ale dosud brání vysoké výrobní náklady a složitý technologický řetězec.
Jak probíhá běžná výroba e-SAF?
Většina dnes vyvíjených projektů e-SAF spoléhá na víceúrovňový chemický proces. Obnovitelný vodík vyrobený elektrolýzou vody se nejprve smíchá se zachyceným oxidem uhličitým v reaktoru pro tzv. reverzní reakci vodního plynu (RWGS). Tím dochází k redukci oxidu uhličitého (CO₂) na oxid uhelnatý (CO).
Vzniklý syntézní plyn (směs CO a H₂) následně vstupuje do reaktoru pro Fischer-Tropschovu (FT) syntézu, kde za působení tlaku a vysokých teplot (od 200 °C) dochází k reakci molekul CO a H2, které se spojují do delších uhlovodíkových řetězců (proces polymerizace). Tato syntéza však neprodukuje pouze čisté letecké palivo, ale širokou směs ropných produktů (parafiny, oleje či vosky). Tuto směs je nutné dále dělit a rafinovat (opět zpravidla rozvíjet hydrokrakováním), aby se získala frakce vhodná pro letecké palivo.
Jednokrokový reaktor CO2AF: Zjednodušení celého řetězce
Nová čínská technologie pojmenovaná CO2AF (CO₂ to Sustainable Aviation Fuel) celý tento postup technologie zjednodušuje. Klíčem k úspěchu je speciálně navržený duální katalyzátor, který kombinuje dva různé materiály působící vedle sebe na nanometrické úrovni.
Jedna složka katalyzátoru aktivuje běžně velmi stabilní molekulu CO₂ a umožní její reakci s vodíkem, zatímco druhá složka podporuje propojování vzniklých meziproduktů do delších řetězců. Ve stejném reaktoru tak vznikají přímo aromatické uhlovodíky a další složky v rozmezí potřebném pro letecké palivo, aniž by bylo nutné meziprodukty odvádět do samostatného reaktoru pro Fischer-Tropschovu syntézu. Proces tak spojí reverzní reakci vodního plynu (RWGS) a Fischer-Tropschovu syntézu (FT) do jednoho kroku.
Technologie byla úspěšně otestována v pilotním závodě s kapacitou 1 000 tun ročně ve městě Meishan v provincii S’-čchuan. Závod má za sebou více než 2 000 hodin provozu a nedávno absolvoval 72hodinový test při plném zatížení. Expertní výbor Čínské federace ropného a chemického průmyslu technologii označil za světové prvenství a doporučil urychlenou stavbu demonstračního průmyslového závodu s kapacitou 10 000 tun ročně. Výsledný produkt navíc splňuje čínské normy pro letecká paliva.
Největší ekonomickou výhodu představuje zásadní úspora obnovitelného vodíku, který tvoří největší část výrobních nákladů na e-SAF.
Pilotní provoz vykázal spotřebu 5 020 Nm³ vodíku na tunu vyrobeného paliva, což odpovídá přibližně 450-460 kg H₂ / tunu paliva. To je dáno pravděpodobně především úsporou vodíku při hydrokrakování.
Jaké jsou reálné náklady?
Čínský výzkumný tým odhaduje, že přímé náklady na hlavní suroviny a energii potřebné k výrobě jedné tuny paliva jsou v čínských podmínkách přibližně 1114 EUR (8 800 CNY). Model počítá s cenou zeleného vodíku pod 2 EUR za kg vodíku, CO₂ 0,038 EUR/ kg CO2 a elektrické energie 0,032 EUR/ kWh. Na výrobu 1 tuny paliva je potřeba cca 3,65 t CO₂, 0,46 t H₂, 1 200 kWh elektřiny a 2,5 tuny středotlaké páry.
Pro srovnání: Evropská agentura pro bezpečnost letectví (EASA) ve své zprávě z roku 2026 odhadla referenční cenu syntetického paliva e-SAF v Evropě pro rok 2025 na 7 520 EUR za tunu.
Je třeba zdůraznit, že čínský odhad 8 800 CNY zahrnuje pouze přímé surovinové a energetické vstupy a neobsahuje kapitálové náklady na stavbu výrobny (CAPEX), amortizaci, práci či obnovu katalyzátoru. Nicméně odstranění samostatných reaktorů pro RWGS a FT syntézu znamená zjednodušení infrastruktury a výrazně nižší počáteční investice. Pokud se podaří nízkou spotřebu vodíku potvrdit i na komerční úrovni, může technologie CO2AF znamenat průlom v komercializaci syntetických paliv v letectví.
ZDROJ:
