Vyřazené letecké turbíny dokážou vyrábět desítky megawattů elektřiny

Proudové motory dopravních letadel nacházejí nové uplatnění v energetice. Jejich konstrukční základ lze využít při výrobě plynových turbín, které namísto pohonu letadla roztáčejí elektrické generátory. Technologie označovaná není v energetice nikterak nová. Pozornost nyní přitahuje především možnost průmyslově upravovat již používané letecké motory a rychle z nich sestavovat zdroje elektřiny pro datová centra. Jak taková přestavba funguje?

Využívání leteckých motorů pro výrobu elektřiny v USA zní asi překvapivě, ale technologické souvislosti však sahají mnohem dál. Energetika využívá konstrukční principy leteckých motorů již několik desetiletí a současný rozvoj datových center vytváří nové obchodní příležitosti pro jejich výrobce, opravárenské společnosti i provozovatele vyřazených letadel.

Tento vývoj se projevuje výrazným nedostatkem volných kapacit na trhu, neboť globální objednávky na nové průmyslové turbíny dosáhly 100 GW, což překračuje roční výrobní možnosti hlavních světových dodavatelů. Čekací doby na nové jednotky se proto prodlužují až do let 2030 či 2031, což technologické společnosti motivuje k vyhledávání a akvizici dostupných starších proudových motorů.

Proudový motor a plynová turbína mají společný základ. V obou případech se vzduch nejprve stlačuje v kompresoru, následně se ve spalovací komoře mísí s palivem a vzniklé horké plyny expandují přes turbínové lopatky. Rozdíl spočívá v konečném využití mechanické energie. U dopravního letadla se využívá k vytvoření tahu, který prostřednictvím ventilátoru urychluje okolní vzduch. U elektrárenského zařízení roztáčí hřídel elektrického generátoru.

Právě z tohoto konstrukčního principu vychází aeroderivativní plynové turbíny, tedy turbíny konstrukčně odvozené od leteckých proudových motorů. Jejich základem jsou technologie a konstrukční řešení vyvinutá pro letecké motory, která jsou upravena pro stacionární provoz. Jejich předností je vysoký výkon při relativně kompaktních rozměrech, rychlý náběh a schopnost pružně reagovat na požadavky elektrizační soustavy.

Je přitom důležité rozlišovat mezi turbínami, které výrobci již od počátku navrhují jako energetické jednotky na základě leteckých konstrukcí, a zařízeními vznikajícími přestavbou skutečně použitých leteckých motorů. Druhá varianta se nyní dostává do popředí v souvislosti s dostupností vyřazených motorů a potřebou rychle zajistit elektřinu pro nová datová centra.

Komerční aplikace a konkrétní projekty v průmyslu

Jedním z nejzajímavějších příkladů je americká společnost PROENERGY a její produkt PE6000. Základem této jednotky je repasované jádro leteckého motoru General Electric CF6-80C2, který poháněl mimo jiné širokotrupé Boeingy 747. Společnost na jeho konstrukční základ navázala vlastními aeroderivativními komponenty a vytvořila stacionární energetickou turbínu. Výrobce dnes uvádí hrubý elektrický výkon 50,2 MW a dobu náběhu přibližně pět minut. Zařízení je konstruováno pro rychle dostupnou výrobu elektřiny a může pracovat s více druhy paliva.

Obrovský hlad po těchto jednotkách dokládá i obří zakázka společnosti Crusoe, která pro potřeby datových center provozujících AI pro společnosti OpenAI či Oracle objednala rovnou 13 těchto turbín od PROENERGY o celkovém výkonu 650 MW.

Dalším příkladem je společnost FTAI Aviation, která na konci roku 2025 oznámila založení divize FTAI Power. Jejím cílem je využít rozsáhlou základnu motorů CFM56, používaných například v letadlech Boeing 737 a Airbus A320, pro výrobu stacionárních energetických turbín. Oznámená jednotka má mít výkon 25 MW. Společnost počítá s využitím repasovaného jádra motoru a nových aeroderivativních komponentů. Plánovaná výrobní kapacita má přesáhnout 100 jednotek ročně.

Technologie má také své dlouhodobě zavedené průmyslové zastoupení. Příkladem je turbína LM6000 společnosti GE Vernova. Ta vychází z leteckého motoru CF6-80 a používá se v elektrárnách, průmyslové energetice i kogeneračních zařízeních. Podle výrobce dosahují její současné varianty v jednoduchém cyklu elektrické účinnosti až 41,3 % a výkonu až 58 MW. Při využití kombinovaného cyklu, kdy se teplo výfukových plynů dále využívá k výrobě páry a elektřiny, se účinnost může dostat nad 55 %.

Co se při přestavbě motoru skutečně mění?

Letecký motor nelze jednoduše postavit na betonový základ a připojit k němu generátor. Jeho konstrukce je přizpůsobena vytváření tahu, zatímco energetická turbína musí poskytovat mechanický výkon pro nepřetržitý pohon generátoru. Při přestavbě se proto upravuje zejména turbínová část, mechanické propojení jednotlivých rotačních součástí, spalovací systém, řízení a pomocná zařízení. U některých konstrukcí se využívá původní jádro motoru, k němuž se přidává nová výkonová turbína.

Kompresor nadále zajišťuje stlačování nasávaného vzduchu. Ve spalovací komoře se do něj přivádí palivo a vznikají horké spaliny. Ty roztáčejí turbínovou část, která zajišťuje pohon kompresoru a zároveň předává energii výkonovému systému. Výstupní hřídel následně prostřednictvím přímého spojení nebo převodovky pohání elektrický generátor.

Konstrukční řešení se liší podle konkrétního typu motoru. Některé jednotky používají více hřídelí, jiné samostatnou výkonovou turbínu. Právě toto uspořádání umožňuje optimalizovat otáčky generátoru a provozní parametry celé soustavy.

Zemní plyn, nafta nebo vodík

Při přestavbě se mění také palivový systém. Letecké motory běžně spalují letecký petrolej, zatímco jejich stacionární energetické varianty jsou přizpůsobeny především spalování zemního plynu. Ten se přivádí do upravené spalovací komory prostřednictvím odpovídajících vstřikovacích trysek.

Možnosti využití dalších paliv závisí na konkrétní konstrukci. GE Vernova u turbíny LM6000 uvádí vedle zemního plynu také LPG, naftu, ethanol a další plynná či kapalná paliva. Výrobce deklaruje rovněž možnost stoprocentního využití vodíku. PROENERGY u PE6000 uvádí provoz na zemní plyn, naftu a směsi s vodíkem, přičemž aktuálně deklaruje připravenost na směs obsahující až 35 % vodíku.

Z hlediska emisí je podstatné, že zemní plyn při spalování produkuje oxid uhličitý. Vedle něj vznikají také oxidy dusíku a při nedokonalém spalování oxid uhelnatý. Množství emisí závisí na konstrukci spalovací komory, provozním režimu a případném použití dalších technologií čištění spalin.

Datová centra jako nový odběratel

Rostoucí poptávka po elektřině pro datová centra vytváří pro tento typ zařízení mimořádně zajímavý trh. Provozovatelé výpočetní infrastruktury potřebují zajistit stabilní dodávky elektřiny a současně často čekají na posílení distribučních a přenosových sítí. Vlastní plynové turbíny jim umožňují vybudovat lokální výrobní kapacitu.

Konkrétním příkladem je americká společnost xAI, která podle informací zveřejněných v souvislosti s povolovacími řízeními instalovala u svého datového centra v Mississippi osm upravených turbín. Projekt vyvolal pozornost kvůli emisím z lokálních energetických zdrojů a jejich dopadům na okolní obyvatele.

Tato specifická forma zajištění energie s sebou však nese vysoké ekonomické náklady. Podle finančních analýz BNP Paribas dosahuje cena elektřiny vyrobené z těchto lokálních turbín přibližně 175 dolarů za megawatthodinu, což představuje zhruba dvojnásobek běžné sazby v přenosové síti. Technologické společnosti však tuto významnou finanční přirážku i nižší účinnost starších leteckých motorů akceptují, neboť případné víceleté odstavení investic do AI infrastruktury z důvodu nedostatku kapacity v síti by pro ně znamenalo výrazně vyšší ekonomické ztráty.

Rozsah možného využití naznačuje také analýza amerického Úřadu pro energetické informace (EIA) z ledna 2026. Ta zkoumala potenciál motorů uložených na vojenském letišti Davis-Monthan v Arizoně, kde se nachází přibližně 4 000 vyřazených vojenských letadel. Teoretický součet jejich potenciálního elektrického výkonu odhadla až na 40 000 MW. Největší část připadá na turboventilátorové motory.

EIA však upozorňuje, že jde o teoretický výpočet, nikoliv o reálně dostupný energetický výkon. Část motorů je ve špatném technickém stavu, některé jsou dlouhodobě odstavené a jejich demontáž, renovace a přestavba by vyžadovaly značné investice. Úřad navíc upozorňuje, že továrně vyrobené energetické turbíny mohou být pro výrobu elektřiny účinnější než upravené letecké motory.

Vysoká poptávka navíc ovlivňuje celou tržní situaci a vede k výraznému nárůstu cen nového i použitého vybavení, což potvrzují i vládní agentury v USA. Tento růst nákladů ztěžuje pozici menších energetických společností a lokálních dodavatelů, kteří v oblasti kapitálových výdajů nedokáží konkurovat velkým technologickým investorům.

Evropský pohled na využití a recyklaci letadel

Evropská unie zatím nemá zvláštní právní předpis, který by komplexně stanovoval povinnosti pro demontáž a recyklaci vyřazených dopravních letadel. Na rozdíl od automobilového průmyslu, pro který existuje samostatná evropská legislativa o vozidlech s ukončenou životností, se u letadel uplatňuje především obecná odpadová legislativa.

Základním předpisem je směrnice 2008/98/ES o odpadech. Ta stanovuje hierarchii nakládání s odpady, v níž má přednost předcházení vzniku odpadu, příprava k opětovnému použití a recyklace. Pro letecký průmysl je důležitá také pravidla pro nakládání s jednotlivými materiály a součástmi, například s elektronickým vybavením nebo nebezpečnými látkami.

Evropská agentura pro bezpečnost letectví (EASA) se problematikou zabývala ve studii Assessment of the environmental sustainability status in the Aviation Maintenance and Production Organisation Domain z roku 2023. Uvádí, že průměrný věk vyřazení dopravních letadel činí přibližně 25 až 30 let u osobních letadel a 30 až 40 let u nákladních strojů. V předchozím desetiletí bylo celosvětově každoročně vyřazeno v průměru přibližně 650 komerčních letadel.

Agentura upozorňuje také na význam opětovného využití motorů, pomocných energetických jednotek, podvozků a dalších komponentů. Pokud mají zachovat využitelnost v letectví, musejí splňovat příslušné požadavky na technický stav a schválení. Vedle toho EASA uvádí také příklady alternativního využití součástí v jiných průmyslových odvětvích, včetně turbínových lopatek integrovaných do pozemních plynových turbín.

Zajímavým tématem je rovněž materiálové využití leteckých motorů. Obsahují totiž technologicky náročné slitiny, včetně materiálů na bázi niklu, kobaltu a titanu. Jejich výroba vyžaduje značné množství energie a specializované zpracovatelské postupy. Zachování funkčních součástí nebo získání cenných kovů proto představuje významný potenciál pro úsporu primárních surovin.

EASA současně upozorňuje na nedostatek specifických požadavků na ekodesign letadel z hlediska jejich budoucí demontáže a materiálového využití. Evropská pravidla v současnosti nestanovují samostatné závazné požadavky, které by výrobcům ukládaly navrhovat letadla s ohledem na jejich budoucí recyklaci.