航空替代燃料開拓多元路徑

□ 文/本刊記者 牟雪江

責任編輯 莫北

燃料價格波動以及航空排放法規日益嚴格的限制刺激了對替代燃料來源的需求。

6月28日美國《今日下游》報道 美國北達科他州立大學的能源與環境研發中心宣布，由EERC與美國能源部國家能源實驗室合作開發，以煤和生物質為原料，通過將直接液化技術和產品改質技術相結合，制得軍用非石油基噴氣燃料。

風向解析

燃料價格波動以及航空排放法規日益嚴格的限制刺激了對替代燃料來源的需求。與上述消息發布時間幾乎同步的還有荷蘭皇家航空公司宣布了其在今年的9月份開始，執飛阿姆斯特丹往返巴黎的200個航班上，將正式使用生物燃料作為動力之一。而霍尼韋爾公司于6月20日表示，其綠色航空燃料已成功的為第一次橫跨大西洋的生物燃料飛行提供了驅動動力，跨洋生物燃料飛行的飛機已降落在巴黎的布爾歇機場。基于生命周期分析，這架使用霍尼韋爾綠色航空燃料飛行的航班，與同一航班由石油基燃料為動力飛行的相比，凈減排約5.5噸二氧化碳。

霍尼韋爾生產的Gu1fstream G450航空燃料成為北美至歐洲第一次飛行所用的航空燃料，它是霍尼韋爾綠色航空燃料與石油基噴氣燃料50/50的調和物。這種生物燃料來自一種專門的能源作物亞麻薺，亞麻薺不會與人爭糧，因為它生長在小麥種植面積之外，也可以生長在貧瘠的土地上。

事實上，隨著燃油成本所占航空公司運營成本的比例不斷擴大，以及航空公司碳減排壓力的不斷增加，全球各地的航空公司都開始加速探索尋找可替代性的航空燃料，甚至參與者還包括石油公司，以及飛機制造商。

目前，比較成熟的航空生物燃料主要是從麻風樹、亞麻薺、海藻和鹽生植物（Ha1ophytes）中提取。其中以麻風樹為原料的種植、提煉、標準化工作最為成熟，全球已進行多次試飛。

與此不同的是，荷蘭皇家航空公司所用的生物燃料則是超出人們想象的由炒菜用過的“地溝油”加工而來。在荷蘭，餐館和食品店都有著較為規范的回收系統，一般剩余的廚后菜油會采集起來循環使用，作為家畜飼料添加，或進行分解，或制為生物燃料。而家庭用的廚后菜油卻從來沒有回收利用過。

這樣的情況被荷蘭皇家航空公司看在眼里，并進行了技術攻關。他們選擇采用“加氫可再生飛行燃料”技術，先將植物油進行脫氧處理，然后經過一系列的有機化學過程。在持續的氫氣壓力作用下，“地溝油”分子間碳鍵被破壞，生成較小的碳氫化合物，其產物就是不飽和烴，然后再進行“異構化”，即將化學物質的自身組成結構進行改變，將其真正生產為所需要的“可再生飛行燃料”。

通過實驗測試由于烹飪過的植物油可以就地取材，不用重新生產農作物，這樣就減少了生產過程中的碳排放，不僅可以節省不少交通運輸費用，而且相對于傳統的化石燃料，地溝油原料可以減排60%-80%，今后還可能增加到90%。

而美國開發合成燃料的一個優勢是它有著豐富的煤與天然氣貯量。美國NASA格林研究中心燃燒部表示，攀升的油價意味著合成燃料將是一個經濟的替代品，但格勞沃表示，生產合成燃料需要使用比生產傳統燃料更多的資源。

與尋找汽車的替代能源相比，科學家研制飛機的替代能源要面對更大的障礙，其中不但有生產、運輸的困難，還有像在極冷環境下如何大量使用替代燃料等問題。

在探索航空替代燃料方面，中國從去年就開始行動了。2010年5月，波音公司與中科院青島生物能源與過程研究所宣布建立生物燃料研究實驗室。據了解，中國國際航空股份有限公司將提供一架裝有普惠發動機的波音747飛機，在今年下半年首次實施航空生物燃料驗證飛行，通過驗證飛行建立航空生物燃料飛行經驗，并根據試飛評估結果，與波音公司具體制定更遠的越洋飛行計劃。6月中旬，中國石油旗下的石油化工研究院完成了首批航空生物燃料的研發和生產，首批15噸的航空生物燃料正式交付中航油等待試飛。

可以說，航空燃料替代風正愈來愈勁。根據國際航空運輸協會發布的行業預期顯示，第二代生物燃料將在2012年開始正式商用，在2040年其比例將達到總燃料的50%，并希望在2050年實現減排50%的目標。