航空煤油：生物燃料新趨勢

今年6月8日，由空中客車(Airbus)主導製造的世界首架純生物燃料驅動飛機亮相柏林國際航空航天展覽會(hui) 並完成首飛，這也是全球第一次采用100%生物燃料而進行的試飛。

在此之前，新西蘭(lan) 航空、日本航空、荷蘭(lan) 航空以及美國大陸航空都分別嚐了鮮，在高空中感受新動力的與(yu) 眾(zhong) 不同。

而國際航空運輸協會(hui) (IATA)的報告也預測，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到總燃料的50%。

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

生物燃料前景

國際民航組織秘書(shu) 長Raymond Benjamin就表示，十年內(nei) ，全球航空業(ye) 所消耗的燃料有10%可能來自可持續替代資源。這不僅(jin) 能明顯地減少航空排放對環境的影響，還將幫助解決(jue) 經濟和供應安全問題。

一位不願意透露姓名的航空生物燃料專(zhuan) 家對記者說，不管是中國，還是全世界，現在能使用的航空用生物燃料無外乎藻類、麻風樹(小桐子)以及文冠果等等。

因為(wei) 無論用什麽(me) 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(chan) 生60%左右的油脂，相比其他生物油脂更高。”

根據Valcent公司的數據，玉米每英畝(mu) 每年隻會(hui) 生產(chan) 出18加侖(lun) (68升)的生物柴油，棕櫚達到700~800加侖(lun) (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(mu) 可以生產(chan) 出2萬(wan) 加侖(lun) (7.5萬(wan) 升)的生物柴油。

霍尼韋爾特殊材料集團亞(ya) 太區總經理張宇峰博士告訴《第一財經日報》，海藻等產(chan) 品屬於(yu) 第二代的生物燃料。

“從(cong) 技術上來說，第一代原料包括動物脂肪、植物油、大豆油、菜油等等。但這是不可持續發展的做法。全世界的人口眾(zhong) 多，耕地也有限，從(cong) 可食用油中提取油脂做生物航空燃料，顯然是不可行的。而麻風樹、海藻等對生長環境要求比較低，可以大麵積的種植和收獲，因此原料成本、可持續性都能得到很好的平衡。”數據也顯示，第二代生物燃料有望減少最高達96%的溫室氣體(ti) 排放。

但是，生物燃料的投資成本短期內(nei) 似乎還看不到下降的趨勢。

有效率的提煉

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

比如說藻類，它有兩(liang) 種反應器：開放式或密閉式。不管是哪種，現在的技術都難以解決(jue) 在更小單位麵積中，提煉出更多藻類的這一難題。

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

科學家們(men) 還認為(wei) ，在降低收取藻類的成本、要從(cong) 藻類細胞壁中獲得更多的原油等方麵，都還沒有特別突出的技術。

之所以要爭(zheng) 取用更少的錢來采收更多的藻類，原因在於(yu) 航空燃料的需求實在是太大了，光靠現在的藻類、麻風樹、文冠果種植後所提取的油脂，飛機是吃不飽的。

全球航空運輸業(ye) 每年對航空煤油的需求是15億(yi) 桶到17億(yi) 桶，而2008年的航油開支高達1650億(yi) 美元之多。

另外，土地質量與(yu) 高效產(chan) 出之間的關(guan) 係也很關(guan) 鍵。

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

但耶魯大學森林與(yu) 環境研究學院做了一個(ge) 新的環境評估，他們(men) 得出的初步結論是，雖然麻風樹可以在惡劣的環境下生存，可人們(men) 從(cong) 麻風樹中獲取的油脂將比在一個(ge) 正常土地中所提取的油脂量要少，也就是說收益並不高。

科學家們(men) 倒是覺得海藻在這方麵沒有什麽(me) 太大的障礙。國內(nei) 一個(ge) 科學研究機構的負責人就告訴記者，目前可以考慮把藻類放在鹽堿地裏，這樣也避免了生物燃料與(yu) 人爭(zheng) 地的尷尬。

除此以外，生物燃料全麵取代化石燃料，現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行的試飛實驗都是先將綠色航空燃料和傳(chuan) 統的航空煤油進行50對50混配後，再用在發動機上麵的。混配的做法從(cong) 經濟性和實用性而言都較為(wei) 合理。

盡管生物燃料的單位體(ti) 積熱值，要比傳(chuan) 統化石燃料的熱值高(這樣不僅(jin) 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(men) 對於(yu) 生物燃料的特性掌握得還不夠全麵，比如生物燃料是否足夠安全，它是否不會(hui) 完全腐蝕或者侵襲到發動機的材質，都還需要進一步的探討。

畢竟這些燃油產(chan) 品要攜帶上天，這樣人們(men) 對其的控製能力也隨即減弱，因此它本身的特性是越穩定越好。

張宇峰指出，針對航空燃料的一些特殊要求，比如燃點、凝點等都要在零下40多攝氏度，不允許凝固，現在這些要求都可以達到。但唯一一點是目前的生物航空燃料芳烴含量較少，這是從(cong) 發動機密封性這一特點來考慮的。

中國如何發展？

在中國，航空生物燃料的研製已經全麵展開。

今年5月26日，中科院青島生物能源與(yu) 過程研究所與(yu) 美國波音公司正式簽署了“關(guan) 於(yu) 推進藻類可持續航空生物燃料合作備忘錄”。雙方將成立一個(ge) 聯合研究實驗室，會(hui) 重點開展藻類種植、收獲和加工技術的研發。

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

這個(ge) 項目的流程如下：首先，將由中石油來提供小桐子。

中石油已在幾年前於(yu) 雲(yun) 南、貴州和四川等地展開了小桐子的實驗，估計今年或者明年將會(hui) 有收獲。

而張宇峰也介紹，霍尼韋爾會(hui) 攜手中石油設計一種名為(wei) Ecofining的設備，使其利用中國生物原料既能生產(chan) 綠色柴油，還能生產(chan) 可再生航空燃料。

“2007年時，我們(men) 在意大利已實現了這一技術的工業(ye) 化應用。這次也是首次引進該技術。去年11月，大家(霍尼韋爾和中石油)簽署了一份諒解備忘錄,雙方公司都有意願合作。現在，雙方也正在深入地探討進一步合作的細節，比如在哪裏建設該裝置，規模多大，設計怎樣的工藝路線以便更適應中國的需求。希望有一個(ge) 清晰的方案。”

他告訴記者，新的設施不會(hui) 單獨找地方，而是借助於(yu) 中石油的煉廠基礎再做建設。“依靠現有煉廠設備和現有的工程技術人員，對運輸、工程設備等都會(hui) 帶來很大好處。”張宇峰透露，Ecofining設備最可能設立在四川地區。

他告訴記者，中石油提供的原料將以小桐子為(wei) 主，“當然大家也在商量一些細節，把其他的第二代生物燃料也放入，如海藻、芥藍、麻風樹等四五種產(chan) 品。