航空煤油：生物燃料新趨勢(shì)

今年6月8日，由空中客車(Airbus)主導(dǎo)制造的世界首架純生物燃料驅(qū)動(dòng)飛機(jī)亮相柏林國際航空航天展覽會(huì)并完成首飛，這也是全球第一次采用100%生物燃料而進(jìn)行的試飛。

在此之前，新西蘭航空、日本航空、荷蘭航空以及美國大陸航空都分別嘗了鮮，在高空中感受新動(dòng)力的與眾不同。

而國際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)(IATA)的報(bào)告也預(yù)測(cè)，第二代生物燃料將在2012年開始正式商用，到2040年二代生物燃料的比例將達(dá)到總?cè)剂系?0%。

不久之后，中國國航[10.32 3.41%]也將裝載著小桐子這樣的生物燃料，在中國的藍(lán)天上展翅翱翔。

生物燃料前景

國際民航組織秘書長Raymond Benjamin就表示，十年內(nèi)，全球航空業(yè)所消耗的燃料有10%可能來自可持續(xù)替代資源。這不僅能明顯地減少航空排放對(duì)環(huán)境的影響，還將幫助解決經(jīng)濟(jì)和供應(yīng)安全問題。

一位不愿意透露姓名的航空生物燃料專家對(duì)記者說，不管是中國，還是全世界，現(xiàn)在能使用的航空用生物燃料無外乎藻類、麻風(fēng)樹(小桐子)以及文冠果等等。

因?yàn)闊o論用什么生物，宗旨就是能提煉出一些油脂，“其中，比較好的藻類就能產(chǎn)生60%左右的油脂，相比其他生物油脂更高�！�

根據(jù)Valcent公司的數(shù)據(jù)，玉米每英畝每年只會(huì)生產(chǎn)出18加侖(68升)的生物柴油，棕櫚達(dá)到700~800加侖(2600~3000升)，但如果是藻類再加上使用開放式的池塘，每年每英畝可以生產(chǎn)出2萬加侖(7.5萬升)的生物柴油。

霍尼韋爾特殊材料集團(tuán)亞太區(qū)總經(jīng)理張宇峰博士告訴《第一財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào)》，海藻等產(chǎn)品屬于第二代的生物燃料。

“從技術(shù)上來說，第一代原料包括動(dòng)物脂肪、植物油、大豆油、菜油等等。但這是不可持續(xù)發(fā)展的做法。全世界的人口眾多，耕地也有限，從可食用油中提取油脂做生物航空燃料，顯然是不可行的。而麻風(fēng)樹、海藻等對(duì)生長環(huán)境要求比較低，可以大面積的種植和收獲，因此原料成本、可持續(xù)性都能得到很好的平衡�！睌�(shù)據(jù)也顯示，第二代生物燃料有望減少最高達(dá)96%的溫室氣體排放。

但是，生物燃料的投資成本短期內(nèi)似乎還看不到下降的趨勢(shì)。

有效率的提煉

人們正在思考和研發(fā)的重要關(guān)口，就是如何有效率地提煉生物燃料。

比如說藻類，它有兩種反應(yīng)器：開放式或密閉式。不管是哪種，現(xiàn)在的技術(shù)都難以解決在更小單位面積中，提煉出更多藻類的這一難題。

提高效率，就要看其光反應(yīng)器的材質(zhì)(如有機(jī)玻璃是否能夠有更強(qiáng)的透光性)以及哪些新的方法能加速藻類的繁殖。

科學(xué)家們還認(rèn)為，在降低收取藻類的成本、要從藻類細(xì)胞壁中獲得更多的原油等方面，都還沒有特別突出的技術(shù)。

之所以要爭取用更少的錢來采收更多的藻類，原因在于航空燃料的需求實(shí)在是太大了，光靠現(xiàn)在的藻類、麻風(fēng)樹、文冠果種植后所提取的油脂，飛機(jī)是吃不飽的。

全球航空運(yùn)輸業(yè)每年對(duì)航空煤油的需求是15億桶到17億桶，而2008年的航油開支高達(dá)1650億美元之多。

另外，土地質(zhì)量與高效產(chǎn)出之間的關(guān)系也很關(guān)鍵。

就拿麻風(fēng)樹來說。它能在干旱、貧瘠的土地上生存，加上其耐寒的特性，人們一直都將其看做是第二代生物燃料的主力隊(duì)員，對(duì)它寄予厚望，畢竟它不必占用更多的農(nóng)田。

但耶魯大學(xué)森林與環(huán)境研究學(xué)院做了一個(gè)新的環(huán)境評(píng)估，他們得出的初步結(jié)論是，雖然麻風(fēng)樹可以在惡劣的環(huán)境下生存，可人們從麻風(fēng)樹中獲取的油脂將比在一個(gè)正常土地中所提取的油脂量要少，也就是說收益并不高。

科學(xué)家們倒是覺得海藻在這方面沒有什么太大的障礙。國內(nèi)一個(gè)科學(xué)研究機(jī)構(gòu)的負(fù)責(zé)人就告訴記者，目前可以考慮把藻類放在鹽堿地里，這樣也避免了生物燃料與人爭地的尷尬。

除此以外，生物燃料全面取代化石燃料，現(xiàn)在還有很長一段路要走。

張宇峰表示，全球大部分航空公司已進(jìn)行的試飛實(shí)驗(yàn)都是先將綠色航空燃料和傳統(tǒng)的航空煤油進(jìn)行50對(duì)50混配后，再用在發(fā)動(dòng)機(jī)上面的�；炫涞淖龇◤慕�(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性而言都較為合理。

盡管生物燃料的單位體積熱值，要比傳統(tǒng)化石燃料的熱值高(這樣不僅能夠減少更多的二氧化碳排放，而且也能夠提升石油的使用效率)。但是，人們對(duì)于生物燃料的特性掌握得還不夠全面，比如生物燃料是否足夠安全，它是否不會(huì)完全腐蝕或者侵襲到發(fā)動(dòng)機(jī)的材質(zhì)，都還需要進(jìn)一步的探討。

畢竟這些燃油產(chǎn)品要攜帶上天，這樣人們對(duì)其的控制能力也隨即減弱，因此它本身的特性是越穩(wěn)定越好。

張宇峰指出，針對(duì)航空燃料的一些特殊要求，比如燃點(diǎn)、凝點(diǎn)等都要在零下40多攝氏度，不允許凝固，現(xiàn)在這些要求都可以達(dá)到。但唯一一點(diǎn)是目前的生物航空燃料芳烴含量較少，這是從發(fā)動(dòng)機(jī)密封性這一特點(diǎn)來考慮的。

中國如何發(fā)展？

在中國，航空生物燃料的研制已經(jīng)全面展開。

今年5月26日，中科院青島生物能源與過程研究所與美國波音公司正式簽署了“關(guān)于推進(jìn)藻類可持續(xù)航空生物燃料合作備忘錄”。雙方將成立一個(gè)聯(lián)合研究實(shí)驗(yàn)室，會(huì)重點(diǎn)開展藻類種植、收獲和加工技術(shù)的研發(fā)。

日前，中石油、霍尼韋爾、波音以及國航四方也攜手，準(zhǔn)備醞釀在未來某個(gè)時(shí)候進(jìn)行首次使用生物航空燃料來試飛。

這個(gè)項(xiàng)目的流程如下：首先，將由中石油來提供小桐子。

中石油已在幾年前于云南、貴州和四川等地展開了小桐子的實(shí)驗(yàn)，估計(jì)今年或者明年將會(huì)有收獲。

而張宇峰也介紹，霍尼韋爾會(huì)攜手中石油設(shè)計(jì)一種名為Ecofining的設(shè)備，使其利用中國生物原料既能生產(chǎn)綠色柴油，還能生產(chǎn)可再生航空燃料。

“2007年時(shí)，我們?cè)谝獯罄�已�?shí)現(xiàn)了這一技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用。這次也是首次引進(jìn)該技術(shù)。去年11月，大家(霍尼韋爾和中石油)簽署了一份諒解備忘錄,雙方公司都有意愿合作�，F(xiàn)在，雙方也正在深入地探討進(jìn)一步合作的細(xì)節(jié)，比如在哪里建設(shè)該裝置，規(guī)模多大，設(shè)計(jì)怎樣的工藝路線以便更適應(yīng)中國的需求。希望有一個(gè)清晰的方案。”

他告訴記者，新的設(shè)施不會(huì)單獨(dú)找地方，而是借助于中石油的煉廠基礎(chǔ)再做建設(shè)。“依靠現(xiàn)有煉廠設(shè)備和現(xiàn)有的工程技術(shù)人員，對(duì)運(yùn)輸、工程設(shè)備等都會(huì)帶來很大好處�！睆堄罘逋嘎�，Ecofining設(shè)備最可能設(shè)立在四川地區(qū)。

他告訴記者，中石油提供的原料將以小桐子為主，“當(dāng)然大家也在商量一些細(xì)節(jié)，把其他的第二代生物燃料也放入，如海藻、芥藍(lán)、麻風(fēng)樹等四五種產(chǎn)品。