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.
Výroba e-SAF z vodíku a CO₂ by mohla díky nové čínské technologii výrazně zlevnit
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 stupňů celsia) dochází k reakci molekul CO a H2, , které se spojují do delších uhlovodíkových řetězců (polymerizace). Tato syntéza však neprodukuje pouze čisté letecké palivo, ale širokou směs ropných produktů (paraffiny, oleje či vosky). Tuto směs je nutné dále dělit a rafinovat (opět zpravidla rozvíjet hydrokrakováním), aby se získala frakce vhodná pro letecký kerosin.
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.
Až o 55 % nižší spotřeba vodíku
Největší ekonomickou výhodu představuje zásadní úspora zeleného 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.
Při srovnání s existujícími studiemi jde o výrazný posun:
Studie berlínského think-tanku Agora Verkehrswende (2024) uvádí u běžné Fischer-Tropschovy cesty spotřebu přibližně 740 kg H₂ na tunu e-kerosinu. Čínská technologie dosahuje o cca 38 % nižší spotřeby.
Studie německé organizace DECHEMA (2025) zaměřená na integrovaný proces RWGS, FT a hydrokrakování kalkuluje dokonce se spotřebou cca 1 000 kg H₂ na tunu e-kerosinu. Oproti tomuto modelu představuje nová technologie úsporu přes 55 %.
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 8 800 jüanů (cca 1 300 USD). Model počítá s cenou zeleného vodíku 15 000 CNY/t (pod 2 € za kg vodíku), CO₂ 300 CNY/t (0,038 € za kg CO2) a elektrické energie 0,25 CNY/kWh (0,032€) na 1 tunu 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 (cca 8 780 USD) 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:
