Авиатопливо: вопросы остаются

Почему качество ГСМ беспокоит экспертов. 

Общественные мероприятия, связанные с авиатопливной проблематикой, вызывают неподдельный интерес всех неравнодушных к этой серьезной теме сторон. Среди них – производители и потребители топлив, разработчики топливопроизводящих устройств, двигателестроители, сотрудники научно–исследовательских организаций, экологи и эксперты… Не стала исключением и ежегодная XIII Евразийская конференция «Авиатопливо–2024», организованная Центром стратегических разработок в гражданской авиации (ЦСР ГА). На форуме были озвучены как международная коллизия перспектив производства альтернативных топлив, так и ситуация с качеством отечественных ГСМ.

Односторонние ограничения не приветствуются

В свое время Евросоюз решил резко ограничить выбросы углекислого газа транспортными средствами, в том числе воздушными судами. Подсчитано, что эмиссия диоксида углерода от авиации составляет 2–2,5% от общего количества антропогенных выбросов СО2 в атмосферу и около 4% от общей доли загрязнений воздуха всеми видами транспорта. Вроде немного, но самые жесткие меры – квотирование выбросов – коснулись именно авиасегмента, который легче остальных поддается учету и контролю.
В целом дело, бесспорно, благое. Но за счет каких технологий можно претворять в жизнь директивы европейских чиновников? Последние в свое время об этом не особенно задумывались. А позже делегировали проблему международным отраслевым организациям. Для гражданской авиации оной является ИКАО, где полагают, что лучшим средством решения проблемы станет широкое внедрение альтернативного авиатоплива.
В ноябре прошлого года состоялась уже третья конференция по авиации и альтернативным видам топлива (CAAF/3). В Объединенные Арабские Эмираты съехались делегации практически всех стран, включая Россию.
«Основная цель конференции – принятие новой Глобальной рамочной программы ИКАО в области использования перспективных видов альтернативного авиационного топлива (ААТ) из более чистых источников энергии. На конференции предполагалось, что в этой программе ИКАО будет конкретизирована количественная коллективная цель в отношении применения этих перспективных видов ААТ на пути реализации принятой ранее глобальной долгосрочной цели ИКАО по углеродной нейтральности международной гражданской авиации (МГА) к 2050 году», – рассказал участник события, представитель ФАУ «ЦИАМ имени П.И. Баранова» Артур Мирзоян.
В ходе конференции широко обсуждались вопросы применения, расширения объемов и географии производства, сертификации, финансирования и трансфера технологий перспективных видов ААТ.
Артур Мирзоян указал, что уже на первом – министерском – заседании конференции было представлено заявление России, в котором была высказана в целом поддержка усилий ИКАО в направлении снижения вредного воздействия гражданской авиации на окружающую среду, в первую очередь за счет развития авиационных (самолетных и двигательных) технологий, совершенствования управления воздушным движением. В то же время было подчеркнуто, что вне зависимости от существующих в мире политических разногласий, односторонних ограничений или отказов взаимодействовать недопустимы торговые, финансовые, технологические и любые другие формы ограничений для деятельности, связанной с обес-
печением безопасности полетов и снижением экологического воздействия авиации. В соответствии с принципом общей, но дифференцированной ответственности (CBDR), Российская Федерация, учитывая существующие в настоящее время ограниченные возможности многих государств в отношении производства и использования перспективных видов ААТ, не поддержала установление каких–либо количественных показателей по обязательной доле их использования в МГА как в глобальном, так и региональном масштабах.
«В зарубежной литературе сейчас широко используется термин SAF – Sustainable Aviation Fuel, под которым в ИКАО понимаются перспективные виды устойчивого ненефтяного ААТ, которые удовлетворяют определенным критериям устойчивости производства с точки зрения экологических и социально–экономических последствий, – рассказал Артур Мирзоян. – Для получения такого статуса ААТ должно пройти сертификацию устойчивости с целью подтверждения его соответствия определенным критериям устойчивости. Эти критерии в различных системах сертификации устойчивости (например, в международной системе CORSIA, европейской системе RED II, национальных системах США, Китая и других стран) могут заметно отличаться. Таким образом, только то ААТ, которое сертифицировано соответствующим уполномоченным органом на соответствие определенным критериям устойчивости, можно назвать SAF».
Главным сдерживающим фактором широкого применения SAF является его высокая цена. «В среднем она в 2–5 раз дороже стандартного авиационного топлива (САТ). Отсюда вытекает еще одно последствие при его использовании – повышение цен на авиабилеты», – пояснил эксперт.
Следующей проблемой является ограниченное предложение SAF в мире, недостаточность источников сырья. По оценкам Международной ассоциации эксплуатантов воздушного транспорта IATA, для достижения углеродной нейтральности к 2050 году потребуется производство свыше 450 млрд литров SAF в год. Однако сегодня, например, объем видов топлива SAF, удовлетворяющих критериям устойчивости CORSIA (называемых видами SAF, приемлемых для CORSIA CEF – CORSIA Eligible Fuel), составляет всего 1500 тонн, и перспективы расширения его производства и сертификации достаточно неопределенны и плохо предсказуемы. С точки зрения эксперта такие цифры заставляют усомниться, что применение SAF может помочь российским авиакомпаниям решить проблему выбросов и ограничения затрат на их уменьшение в ближайшей и среднесрочной перспективе.

Россия – ориентир на LCAF

«Для России ближне– и среднесрочной перспективой может стать применение видов устойчивого нефтяного авиационного топлива с низким (более низким, чем у САТ) углеродным следом – в ИКАО такие виды топлива называются Low Carbon Aviation Fuel (LCAF), – сказал Артур Мирзоян. – Низкий углеродный след у авиационного топлива типа LCAF достигается за счет использования технологий и передового опыта в области уменьшения эмиссии парниковых газов (ПГ) на этапах жизненного цикла (ЖЦ) САТ до сжигания его в полете, включая добычу нефти, ее транспортировку на НПЗ, переработку нефти и транспортировку авиационного топлива на борт самолета. Не последнюю роль в использовании LCAF в России играет и тип исходного сырья, его исходная углеродоемкость, которая считается одной из самых низких в мире».
Эксперт подчеркнул, что для получения статуса топливо LCAF (как и SAF) должно пройти сертификацию устойчивости с целью подтверждения его соответствия критериям устойчивости, прежде всего в отношении экологической эффективности.
В целом применение LCAF в России помогло бы совершить общий переход гражданской авиации на применение более чистых источников энергии более устойчивым путем. Такой подход к снижению вредных выбросов в авиационной отрасли может быть реализован в России гораздо быстрее, с меньшими затратами и без непредвиденных негативных последствий. Кроме того, де–факто в настоящее время имеющиеся различия в углеродном следе используемого CAT практически никак не учитываются при его использовании в России, что представляется не совсем логичным и справедливым.
Одной из самых ближайших задач на этом направлении является оценка экологической и экономической эффективности производства топлива типа LCAF, которая должна включать учет всех этапов жизненного цикла, включая добычу нефти, транспортировку нефти на НПЗ, переработку нефти на НПЗ и получение LCAF, транспортировку его на борт самолета, сжигание LCAF в полете.
Новые подходы ИКАО к оценке выбросов парниковых газов за весь жизненный цикл авиационного топлива (углеродного следа) могут позволить более объективно определить экологичность этих видов авиационного топлива. Однако при всей объективности новых подходов, разработанных ИКАО при участии экспертов из арабских стран, применимость и эффективность их в отношении видов LCAF, произведенных в России, не вполне очевидны и требуют детальной экономической и экологической оценки, подкрепленной соответствующими исходными данными с учетом особенностей всех этапов жизненного цикла топлива применительно к конкретным производителям.

С учетом особых обстоятельств

В отношении важного вопроса международной сертификации авиационного топлива РФ предложила ИКАО для ускорения процессов сертификации поддержать создание и развитие распределенной сети национальных, региональных и международных центров сертификации по всему миру. При этом, как указал гендиректор Центра мониторинга новых технологий (ЦМНТ) Михаил Ершов, ИКАО утвердила схемы сертификации устойчивого реактивного топлива в рамках CORSIA для двух организаций: Международной сертификации устойчивости и углерода (ISCC) и «круглого стола» по устойчивым биоматериалам (RSB). По данным схемам были сертифицированы уже девять партий топлива, произведенных тремя компаниями: Ecochem (Китай), Neste (Нидерланды) и World Energy (США). Станут ли они монополистами в области сертификации в данном проекте, пока не ясно.
Россия на конференции также выступила за продолжение обсуждения в ИКАО методов учета таких чистых источников энергии для авиации, как атомная энергия и газомоторные виды топлива. Для этого потребуется разработать и верифицировать методы расчета углеродного следа с учетом всего жизненного цикла ядерного и газомоторного видов топлива.
Представленное мнение России на конференции было поддержано несколькими странами, в том числе Китаем, Саудовской Аравией, Ираком. После длительных и сложных обсуждений обновленная Глобальная рамочная программа ИКАО в отношении использования чистых источников энергии в авиации была принята. В ней была зафиксирована глобальная коллективная цель в виде сокращения эмиссии парниковых газов на 5% к 2030 году за счет использования более чистых источников энергии.
Здесь важно подчеркнуть, что благодаря позиции России и других поддержавших Россию государств, в окончательный текст Глобальной рамочной программы было внесено уточнение относительно применимости коллективной цели, в соответствии с которым при реализации этой цели особые обстоятельства и соответствующие возможности каждого государства будут определять его способность внести свой вклад в достижение этой цели в рамках своих национальных временных рамок, не возлагая на отдельные государства конкретных обязательств в виде целей по сокращению выбросов за счет использования чистых источников энергии.
В этих условиях Россия, как и другие страны (Китай и Саудовская Аравия), выступила на конференции с оговорками к принятой обновленной версии Глобальной рамочной программы ИКАО. В них отмечено, что при установлении любой коллективной количественной цели, предусматривающей сокращение эмиссии CO2 международной авиацией посредством использования более чистых источников энергии для авиации, для повышения ее реализуемости необходимо исходить не только из ее амбициозности, но и из возможности ее непосредственного достижения, то есть до установки такой цели следует разработать и утвердить действенный механизм ее реализации всеми государствами – членами ИКАО с учетом особых обстоятельств и соответствующих возможностей. Такой механизм должен определять финансирование, доступ к передовым технологиям, а также четкий и прозрачный порядок международной технической сертификации и сертификации устойчивости производства более чистых источников энергии. Делая акцент на наличии высокого риска недостижения установленной количественной цели, РФ в своих оговорках в очередной раз призвала государства – члены ИКАО поддержать решение о проведении при поддержке ИКАО дальнейших исследований по прогнозированию использования чистых источников энергии в гражданской авиации как в глобальном, так и в региональном масштабах. В отсутствие на сегодняшний день данных, свидетельствующих о предотвращении возможных негативных последствий реализации коллективной желательной цели с точки зрения социальной составляющей устойчивого развития (неравенства, изменения благосостояния), в некоторых случаях – с точки зрения экологической составляющей устойчивого развития (биоразнообразия, общего антропогенного воздействия на окружающую среду), такая цель в области использования более чистых источников энергии в авиации может быть реально установлена лишь при ориентации на аналогичные цели, определенные в национальных планах действий (SAP) государств – членов ИКАО в отношении сокращения выбросов парниковых газов в гражданской авиации, обновление которых намечено в следующем году. По мнению России, потенциальные последствия принятия фиксированных желательных целей целесообразно оценивать и учитывать в стратегии развития рынка, принимая во внимание тот факт, что в соответствии с концепцией устойчивого развития предполагается одновременное достижение всех аспектов устойчивости, а не отдельных аспектов в ущерб другим.
Представляется, что разрабатываемая в настоящее время система госрегулирования выбросов парниковых газов должна с осторожностью учитывать особую государство-образующую роль авиационной отрасли на пути достижения поставленной цели по углеродной нейтральности экономики в 2060 году. Этому могла бы способствовать разработка государственной комплексной программы поддержки исследования и производства для авиации на территории РФ различных перспективных видов авиационного топлива с низким углеродным следом, включающей планы по сокращению выбросов парниковых газов в авиации за счет применения этих видов авиа-ционного топлива, меры по стимулированию производства и потребления таких топлив, решение вопросов разработки и внедрения технологий производства, организации на национальном и международном уровнях технической сертификации и сертификации на соответствие критериям устойчивости их производства, организацию доработки методик и программ оценки экологической и экономической эффективности производства топлив типа LCAF.
Разработка и реализация такой госпрограммы позволит сделать вклад российской авиации в намеченные национальные цели по снижению выбросов более прозрачным и не грозящим нарушениями в устойчивом развитии авиаперевозок как внутри страны, так и при международных авиаперевозках. В этом случае также защита национальных интересов РФ в ИКАО при формировании путей декарбонизации МГА к 2050 году станет более обоснована и понятна.

SAF – сырья пока недостаточно

«Надо смотреть на общий жизненный цикл производства и использования топлива», – отметил Михаил Ершов. Он указал на дополнительный вклад в углеродный след на двух этапах – при производстве на НПЗ и транспортировке топлива до потребителя. Однако у нас имеется объективная возможность снизить транспортную составляющую до минимального порога ввиду развитости трубопроводного транспорта, который несет наименьший углеродный след. Тем не менее, по мнению руководителя ЦМНТ, этого тоже будет недостаточно. «Нужно идти в добычу и там показать более низкий след. И здесь, как мы видим, отдельные компании имеют вполне себе хороший потенциал для того, чтобы достаточно быстро, без изменения технологии на НПЗ, достичь желаемого результата», – заявил он.
По части сырья для производства гендиректор пояснил, что у нас огромнейший потенциал и масложировая индустрия растет очень хорошими темпами ежегодно, поэтому нам необходимо в эту работу включиться всем вместе. По его мнению, масложировое сырье наиболее актуально для первого этапа внедрения SAF в России.
В то же время реальный объем сырья пока недостаточен. «Если суммировать, то, конечно, не совсем много того сырья, которое мы можем использовать, – рассказал Михаил Ершов. – Но на один завод хватит. Вывод напрашивается следующий: кто первым построит такой завод, тот, наверное, заберет все сырье, имеющееся на рынке. Поэтому здесь компании конкурируют».
Докладчик пояснил, что работы для допуска SAF в России к производству и применению в составе топлива ТС–1 ведутся. Однако процедуры их включения в эксплуатационную документацию займут 3–4 года.
Почему так медленно движется технический допуск? «Я считаю, это очень правильно, – сказал Михаил Ершов. – Очень консервативный подход требуется для авиационного топлива. Нельзя менять все очень быстро. Мы же все за то, чтобы безопасно летать. Надо постепенно двигаться даже в нашем регулировании».

К вопросу о качестве

Представитель ЦМНТ абсолютно прав – поспешность в авиации недопустима. Все новое требует кропотливого изучения. Впрочем, не только новое. Наши научные организации по–прежнему внимательно исследуют традиционные
авиаГСМ и смазывающие жидкости. И выводы их по–прежнему тревожны.
«Зачем нагнетать страхи, когда число авиаинцидентов в стране в прошлом году произошло на четверть меньше предыдущего?» – скажет иной чиновник. Но некачественные ГСМ – это не только вероятность инцидентов и катастроф. Это в первую очередь преждевременный выход из строя дорогостоящих, а главное – дефицитных по известным причинам узлов. Например, систем гидромеханики и топливных насосов. И как следствие –
снижение сроков летной годности воздушного судна. А, как известно, именно за сохранение летной годности отечественного парка воздушных судов, состоящего в основном из зарубежной техники, ратуют сегодня как Минпромторг России, так и
Росавиация.
«Сложившаяся система обеспечения гражданской авиации авиаГСМ и смазывающими жидкостями, а также контроля их качества не гарантирует поступления в системы воздушного судна только таких продуктов, эксплуатационные свойства которых обеспечивают ресурс и работоспособность узлов и агрегатов (летную годность) ВС», – отметил руководитель направления авитопливообеспечения НЦ–28 ГосНИИ ГА Олег Мальцев.
Так, по данным материалов расследований авиасобытий госкомиссиями, за период эксплуатации с 2015 по 2020 год на самолетах В737–500 в одной из авиакомпаний зафиксирован 31 случай замен регуляторов топливной автоматики main engine control (MEC) из–за износа трущихся пар, происходившего в отдельных случаях до их разрушения. На воздушных судах А–320 одной из авиакомпаний за один год вынужденно заменены 6 топливных насосов fuel pump, средняя наработка на отказ составила 5% от мировой аналогичного флота в год. Средняя наработка топливного насоса р/п 714900–5 для флота А–319 этой же авиакомпании на июнь 2019 года составляла 1,2% от мировой. Средняя наработка топливного насоса р/п 724400–2 для А–320 этой же авиакомпании на июнь 2019 года составила 7,4% от мировой.
Всего за период с января 2017 по июнь 2019 года в одной из авиакомпаний заменены 33 дефектных топливных насоса. С января 2023 года по февраль 2024–го произошли 17 случаев отказа блоков HMU на ВС типа А–320 одной из авиакомпаний.
В авиатопливах выявляются нехарактерные вещества и соединения, несущие риски эксплуатационной безопасности воздушных судов: металлы, органические соединения, в частности полисилоксаны, сложные эфиры, хлорорганика, азотосодержащие вещества, FAME, SAP, мелкодисперсные механические примеси, полисульфиды. В
авиаГСМ выявляется избыточное количество растворимых смол, наличествует низкая фильтруемость, вспениваемость, наблюдаются отсутствие или избыточность необходимых присадок, высокая электрическая проводимость, нештатный фракционный состав.
«К сожалению, требование о способности авиатоплива обеспечивать ресурс и работоспособность узлов и агрегатов гражданских воздушных судов законодательно не закреплено, – подчеркнул Олег Мальцев. – Отсутствуют обязательные документы, определяющие требования разработчиков авиационной техники к показателям качества продуктов. Содержание документов технического регулирования делегируется в основном производителям авиаГСМ и смазывающих жидкостей. Позиция гражданской авиации по отдельным острым вопросам имеет совещательный характер. Внесение в документы новых положений по существующему порядку проводится по принципу открытого голосования большинством голосов. При этом определенная работа в направлении улучшения ситуации ведется».
Указывая на причины и следствия существующего положения, он предложил ряд концептуальных решений в части совершенствования нормативной правовой базы и процедур, которые должны обеспечить необходимый уровень чистоты и качества заправляемых в гражданские воздушные суда авиа-ГСМ и масел и, как следствие, приведут к требуемому уровню безопасности полетов.

Шамиль БАЙБЕКОВ