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生物航油更靠谱

 tangaolus 2017-10-18

    ■本报记者 张晓鸣

    起飞一次,一吨油没了;降落一次,又是一吨油没了。

    对航空公司来说,“油钱”是日常运营支出的最大一块。同时,目前全球航空运输业每年消耗15亿-17亿桶航空煤油,所产生的二氧化碳约占总排放量的3%-4%,其产生温室效应的能力及危害,远大于其它交通运输行业。多项研究成果都表明,生物航油可大量减少飞机尾气中的颗粒物排放量,从而极大减少对大气环境的影响。

    对精明的航空公司和飞机制造企业而言,“绿色航空”既能减少传统航油的使用,降低成本,又能博得绿色环保的口碑,何乐而不为?相比太阳能、纯电动飞机的“天马行空”,使用生物航油的飞机,就好比是如今满大街的混合动力汽车,来得更为务实一些。

    有机构预测,到2025年,将有高达25%的航空燃料为生物航油,2030年则会增至30%,2040年将达到40%。

    餐饮废油变身生物航油

    国内生物航油发展几乎和国外同步。2015年3月21日,由上海虹桥机场起飞、加注中石化1号生物航空煤油的海南航空HU7604航班,于11点30分平稳降落在北京首都机场。这是国内民航业生物航油首次商业载客飞行。

    这架海航HU7604航班由波音737-800型客机执飞,共搭载了100多名乘客。飞机的两台发动机均由50%航空生物航油和50%传统石化燃油混合的燃料驱动,而所用生物航油均由中石化公司从国内餐馆收集的餐饮废油转化而来。

    据介绍,2009年,中国石化启动生物航油的研发工作,成功开发出具有自主知识产权的生物航油生产技术。2014年2月,中国石化获得中国民航局颁发的中国第一张生物航油适航许可证,可投入商业化应用。在此之后,就有了海航的这次商业载客首飞。

    海航的这一次生物航油商业首飞,其大背景是美国、欧洲和巴西等国的飞机制造商、航空公司和发动机生产商正加速生物航油技术的研发,其普及推广得到了各国政府的资金支持,生物航油的商业化使用,市场环境已相对成熟。

    早在2011年6月,荷兰皇家航空公司一架搭乘171名乘客的波音737-800型客机,从阿姆斯特丹出发,成功降落在巴黎戴高乐机场。荷兰皇家航空公司由此成为全球首家使用生物航油进行商业飞行的航空公司。

    2011年6月,美国材料与试验协会对生物航油中的氢化可再生航空燃料在民用航空的使用进行认证,使得采用生物航油的商业飞行成为可能。协会限定了实际使用的生物航油最高只能与普通燃油按1比1的比例混合,而这也成为目前生物航油使用的主流混合比例。2011年7月,汉莎航空开通全球首条采用生物航油的日常商用航线,从该年7月到12月,汉莎航空在汉堡至法兰克福的航线上布置了一架最新交付的A321型客机,全程使用生物燃油。

    2012年10月,加拿大国家研究理事会完成了生物航油的又一突破,该理事会的一架“猎鹰”20飞机从渥太华到蒙特利尔往返飞行90分钟,两个发动机都采用100%的生物航油。

    未来飞机也能“烧秸秆”

    当然,生物航油并非简单“一混了之”。目前,生物航油已经发展到了第二代。

    据介绍,第一代生物航油以粮食作物为生产原料,主要来源是玉米、小麦和大豆等,这种方式存在“与人夺食”的问题,实用价值不高。近年来,航空用生物航油的原料更加多元化,涵盖了非农作物、农业废料甚至食品垃圾,并逐渐形成以麻风树、亚麻荠、藻类和盐生植物等作为主要原料的第二代生物航油。第二代不再以粮食作物为原料,最大限度地降低了对食品供应的威胁,且这些作物含油量高,对水和土壤等环境要求少,可大量生产,因此成为当前航空生物航油原料的主要来源。

    目前,国外也形成了较为成熟的航空用生物航油加工方法,工艺主要有加氢精制、费托合成和采用新原料、新工艺等。

    在国内,中石化1号生物航空煤油的工艺突破了以往原料范围的局限性,既可以是椰子油、菜子油、麻风树油等木本植物油,也可以利用餐饮废油、海藻油和动物油脂及合成生成油等,原料范围广泛。此外,最近,年产1000吨生物航油,年处理玉米秸秆、玉米芯混合料12000吨的秸秆制生物航空燃油千吨级中试项目在哈尔滨开工奠基。

    据介绍,秸秆制航空燃油技术是由中国科学院广州能源研究所所长马隆龙研究员带领团队,经过8年的基础研究和技术攻关取得的成果,实现了生物质水相催化合成生物航空燃油的技术目标。马隆龙介绍,团队创造性地提出了利用分子调控,定向合成航空燃料前驱物这一重要调控方法,实现了“全糖利用”这一目标,大大提高了航油的获得率。据介绍,这一方法还能有效避免使用昂贵的有机溶剂,大大降低了成本。

    价格、价格,还是价格

    虽然生物航油在环境保护和能源挖掘方面有积极意义,但在国内和国际范围内均处于起步阶段,未来能否以生物航油替代现有的航空煤油,尚未有定论。“毕竟刚刚获得许可,要实现大规模的商业运营,感觉这中间还需要经过一个复杂的过程。”多位航空公司相关负责人表示。

    航空业已经制定了清晰的减排路线图,根据国际航空运输协会的要求,航空公司需要每年提高1.5%的燃油效率,并且在2020年全面实现全球航空业碳排放零增长的目标。与其他行业相比,风能、太阳能、核能等难以应用于航空业,而生物航油是目前惟一可行途径。生物航油转化后分子结构与传统石化航油一样,可以直接添加使用而无须更改发动机等设施。

    然而,当前,由于还没有形成大规模的产业链,生物航油还存在一些产业初期的困难,主要集中在产能和价格等方面。

    稳定的原料来源,始终是制约航空生物航油商业化应用的最大瓶颈。2012年1月,德国汉莎航空就是由于库存的生物航油即将耗尽且没有其他来源,决定终止其使用生物航油的定期商业航班。

    除了原料供应跟不上外,生物航油对航空而言,还是太贵了。

    由于从生物油中最初产出的是柴油,需要第二次分裂去碳才能产出航空燃料,因此生产成本要高于传统燃料。芬兰航空的一位副总裁就曾说过:“限制生物航油应用的3个因素是‘价格、价格,还是价格’。”一般来说,生物航油的成本价是传统航空燃油的2至3倍。

    这绝非危言耸听或者忽视环保因素,而是一本实打实的经济账。

    在各项成本中,航油成本占据了航空公司的较大部分,对于2017年上半年业绩,各家航空公司在财报中都提到高企的航油价格拉高了营业成本,属于业绩增长的不利因素。今年上半年,布伦特原油价格同比增长27%,而国内进口航空煤油到岸完税价同比增长则接近40%。

    航油价格的高低,直接影响航空公司的生产成本,进而影响航空公司的经营业绩。因此,拿出目前数倍的价格去采购生物航油之前,航空公司必须要算清楚经济账。事实上,由于目前世界原油价格处于低位,对新能源和可再生能源的发展冲击很大。

    “这意味着成品价格还要更高,如果没有补贴政策支持,较高的售价会打压航空公司的购买积极性。”航空公司相关人士坦言,乘客也是产业链上的关键一环,成本压力的转嫁要考虑其承受范围。

    这也正是当下我国生物航油发展的商业困境,因为尚处于研发期,无论是原材料还是转化技术都维持在较高的价格水平上,高昂的成本抑制了巨大的市场需求。在业内人士看来,世界生物航油经历了技术研发、试飞等阶段,目前发展已初具成效,但要达到大规模商业化的应用阶段,还需要经历一个较长的低迷时期。如何度过这一低迷时期,要看政策层面的扶持力度。


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