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航空生物燃料变奏曲

 hdqtian 2015-11-26

到2015年年底,绝大部分英国航空公司(British Airways)从伦敦城市机场起飞的航班都将以有机垃圾(、食物残渣、废草和其他有机残渣)为燃料。负责此项目的生物燃料工厂——伦敦绿色天空目前正在紧张施工中。建成后,该厂每年将接收约50万吨城市垃圾,并将它们转化为6万吨喷气燃料。尽管生物燃料这一新事物的产能与传统炼}由巨头无法相提并论,城市机场也是伦敦五大机场中规模最小的,看起来一切还只是场先锋试验。不过,这个听起来很酷的工程,呈现的正是能源界变革的序曲。寻找非粮食来源的脚步一直未停止

生物燃料泛指由生物质组成或萃取的固体、液体或气体燃料,可替代由石油制取的汽油和柴油,且具有清洁性和可再生性,更有利于降低碳排放和提高能源自给率。生物燃料因低价、绿色而成为能源的明日之星。最初,人们以玉米、大豆、甘蔗等制作生物燃料。以美国为例,由于政府强制规定汽油生产商在混合燃料中加入乙醇,2009年时美国约有4l亿蒲式耳的玉米作物用于生产乙醇,占玉米总产量的33%。

不过玉米的最主要功能还是为人类提供粮食,随着全球范围内的粮食价格上涨,一些人道主义组织更是对“非洲人正在挨饿,美国政府却还补贴用玉米来制乙醇”感到愤懑不平。无论是出于经济价值还是道德取向考量,都为以粮食为原料的生物燃料发展蒙上了一层阴影。

但是生物能源的工业应用却不能止步不前。美国能源部预计,到2017年,全球生物燃料市场规模将达811亿美元,相比目前增幅逾一倍。在此预期下,传统的能源巨头加速推动商业化生物燃料项目的量产,如壳牌公司与生物催化酶技术公司Codexis共同开发生物燃料,埃克森美孚斥资1亿美元研发以藻类为原料的生物燃料,杜邦在美国设立的纤维素乙醇生产基地用玉米秸秆为主要原料、年产3000万加仑燃料乙醇。 寻找非粮食作物作为原料,正如伦敦绿色天空项目及日本IHI公司试图摸索的那样,藻类、有机类垃圾、森林废弃物等,正逐渐成为主角。

航空界更青睐生物燃料

比起汽车制造商,航空公司有着更强的动力开发生物燃料,更加青睐新生的生物燃料,其内在原由并不复杂。

其一,汽车燃油费用由个体消费者负担,而航油成本却由航空公司承担。近年来,由于原油价格一路上涨,据波音公司介绍,喷气式发动机燃料的价格自2000年以来年均增长12%,目前每升接近6元。航油费用占到航运成本的40%,成为沉重的财务负担。

其二则是航空公司的碳足迹更易追踪。2011年欧盟将航空业纳入碳排放交易体系,强制性征税。每家飞往欧洲机场的航空公司能分配到一定限额的碳排放额度,超出部分则需要购买。

另外,汽车业节能主打油电混合动力,特斯拉等甚至已实现纯电动,但对飞机而言,其所需的能力密度远非电池可以提供,液态燃料必不可少。

空客公司预测2030年生物燃料将占据喷气燃料的三成,而国际航空运输协会更大胆地预测“2020年时生物航煤就将达到航油总量的30%”。因此,新一轮生物燃料革命中,航空界倾注了更多兴趣。

生物燃料开发技术日趋成熟

与此同时,航空生物燃料技术上的可靠安全性也逐渐得到论证,为其实现商业量产拉开了帷幕。美国航空航天局( NASA)最近发布的一项飞行测试研究显示,商用DC-8飞机在飞行试验中使用亚麻植物油制成的生物混合燃料,在升至39000英尺高空时发动机性能仍未受影响,此外,其碳排放量相比使用传统燃料降低了三成。

日本IHI公司也于201 3年宣布将量产以藻类为原料的航空生物燃料,最陕于2018年在东南亚等地投产,价格也将下降到目前生物燃料均价的1/10左右。

美国波音和巴西EMBRAER公司日前表示,两家公司将共同投资,并联合巴西大学和其它研究机构,继续推进巴西的航空替代生物燃料研究。这将使两家公司形成协同,在巴西建立成熟可靠的替代燃料工业。而本次合作的研究焦点就是集中在弥补巴西航空替代生物燃料的缺口问题上,如原材料的生产和处理技术。

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