Vzhledem k tomu, že vývoj elektrických pohonů letadel je stále otázkou spíš vzdálené budoucnosti, dekarbonizace letectví se bude muset zatím ubírat cestou nízkouhlíkových kapalných paliv. Američtí vědci se proto zaměřili na potenciál biopaliv získaných z rostlin – a došli k závěru, že přechod od klasických fosilních paliv k biopalivům možný je. Řešení nabízí rostlina nazývaná sloní tráva.
Každý den létá po Spojených státech amerických 45 tisíc letadel a přepraví asi 1,7 milionu cestujících. USA jsou celosvětově největším přispěvatelem k emisím oxidu uhličitého z letecké dopravy, jsou zodpovědné více než za čtvrtinu z nich.
Autoři studie, která vyšla v polovině listopadu v odborném časopise Nature Sustainability, se proto pokusili zjistit, zda lze nahradit klasická fosilní paliva pro trysková letadla biopalivy získávanými z přirozeně rostoucích rostlin.
Tým výzkumníků z Arizonské státní univerzity zjistil, že pokud by se travinou jménem ozdobnice (nazývanou také sloní tráva) osadilo 23,2 milionů hektarů existující nekvalitní zemědělské půdy (většinou ležící ladem), stačilo by to na výrobu biopaliva schopného plně pokrýt poptávku amerického leteckého sektoru po kapalných palivech.
„Prokázali jsme, že Spojené státy mohou dekarbonizovat palivo používané v komerční letecké dopravě, aniž by musely čekat na elektrifikaci pohonu letadel,“ uvedla spoluautorka studie Nazli Uludere Aragonová.
„Pokud myslíme vážně, že chceme dosáhnout nulových čistých emisí skleníkových plynů, musíme se vypořádat s emisemi z letecké dopravy. Klíčem je nalezení alternativních a udržitelnějších zdrojů kapalných paliv,“ doplnila.
Výzkum napříč mnoha obory
Ve studii spojili síly experti z více oborů, kteří využili několik systémů hodnocení půdy a hydroklimatického, ekosystémového a ekonomického modelování. Díky tomu se jim podařilo zjistit, jak by byl takový pokus o změnu realistický.
Tým nejprve vyhodnotil, kde v USA existují využitelné „marginální“ zemědělské půdy, a poté posoudil, jestli jde na těchto půdách pěstovat vhodné plodiny bez nutnosti zavlažování. To je podle autorů klíčové. USA se totiž kvůli změně klimatu potýkají s dlouhodobým nedostatkem vody.
Poté autoři analyzovali, jestli by pěstování energetických plodin na těchto pozemcích mělo škodlivý vliv na okolní klima nebo půdní vlhkost, a předpověděli potenciální produktivitu výnosů dvou různých travin vhodných pro výrobu biomasy. Nakonec tým vyčíslil množství a náklady na biopalivo, které by bylo možné vyrábět a distribuovat v celostátním měřítku.
„Současný způsob výroby udržitelného paliva pro tryskové motory je velmi neefektivní z hlediska půdy a nedá se použít ve velkém měřítku,“ upozornil autor studie Nathan Parker. „Existují jen velmi omezené způsoby, jak by se letectví mohlo stát nízkouhlíkovým s odpovídajícím nízkým dopadem na klima. A toto je jeden z nich,“ dodal k výsledku práce.
Cena není příliš vysoká
Ze dvou zkoumaných trav se ukázala jako slibnější surovinou ozdobnice – travina schopná úspěšně růst i na neúrodné půdě bez živin. Během jediné vegetační sezony dorůstá výšky přes čtyři metry. V mírném podnebí, například v Evropě, dosahuje v závislosti na lokalitě výnosu deset až čtyřicet tun suché hmoty na hektar.
Schopnost této rostliny přezdívané sloní tráva růst na nevyužívaných půdách a v relativně chladných klimatických podmínkách i její rychlá absorpce oxidu uhličitého z ní činí jedno z nejnadějnějších biopaliv.
Zatím se používá především pro výrobu tepla a elektřiny, ale lze ji použít i jako vstupní surovinu pro výrobu etanolu. Lze ji také použít jako „zelený“ stavební materiál, a to jak pro stavbu stěn, tak jako izolaci.
Biopaliva pro letecký průmysl získaná ze sloní trávy by měla podle studie průměrné náklady asi 4,10 dolaru za galon. To je sice vyšší cena než průměrná cena konvenčního leteckého paliva (obvykle asi dva dolary za galon), vědci ale tvrdí, že je to cena přiměřená, pokud se vezme v úvahu potenciál snížit emise. Důležité je i to, že cena tohoto biopaliva by byla stabilnější než u klasického paliva. Ta se totiž letos pohybovala mezi dvěma a pěti dolary za galon.
