航空替代燃料开拓多元路径

□ 文/本刊记者 牟雪江

责任编辑 莫北

燃料价格波动以及航空排放法规日益严格的限制刺激了对替代燃料来源的需求。

6月28日美国《今日下游》报道 美国北达科他州立大学的能源与环境研发中心宣布，由EERC与美国能源部国家能源实验室合作开发，以煤和生物质为原料，通过将直接液化技术和产品改质技术相结合，制得军用非石油基喷气燃料。

风向解析

燃料价格波动以及航空排放法规日益严格的限制刺激了对替代燃料来源的需求。与上述消息发布时间几乎同步的还有荷兰皇家航空公司宣布了其在今年的9月份开始，执飞阿姆斯特丹往返巴黎的200个航班上，将正式使用生物燃料作为动力之一。而霍尼韦尔公司于6月20日表示，其绿色航空燃料已成功的为第一次横跨大西洋的生物燃料飞行提供了驱动动力，跨洋生物燃料飞行的飞机已降落在巴黎的布尔歇机场。基于生命周期分析，这架使用霍尼韦尔绿色航空燃料飞行的航班，与同一航班由石油基燃料为动力飞行的相比，净减排约5.5吨二氧化碳。

霍尼韦尔生产的Gu1fstream G450航空燃料成为北美至欧洲第一次飞行所用的航空燃料，它是霍尼韦尔绿色航空燃料与石油基喷气燃料50/50的调和物。这种生物燃料来自一种专门的能源作物亚麻荠，亚麻荠不会与人争粮，因为它生长在小麦种植面积之外，也可以生长在贫瘠的土地上。

事实上，随着燃油成本所占航空公司运营成本的比例不断扩大，以及航空公司碳减排压力的不断增加，全球各地的航空公司都开始加速探索寻找可替代性的航空燃料，甚至参与者还包括石油公司，以及飞机制造商。

目前，比较成熟的航空生物燃料主要是从麻风树、亚麻荠、海藻和盐生植物（Ha1ophytes）中提取。其中以麻风树为原料的种植、提炼、标准化工作最为成熟，全球已进行多次试飞。

与此不同的是，荷兰皇家航空公司所用的生物燃料则是超出人们想象的由炒菜用过的“地沟油”加工而来。在荷兰，餐馆和食品店都有着较为规范的回收系统，一般剩余的厨后菜油会采集起来循环使用，作为家畜饲料添加，或进行分解，或制为生物燃料。而家庭用的厨后菜油却从来没有回收利用过。

这样的情况被荷兰皇家航空公司看在眼里，并进行了技术攻关。他们选择采用“加氢可再生飞行燃料”技术，先将植物油进行脱氧处理，然后经过一系列的有机化学过程。在持续的氢气压力作用下，“地沟油”分子间碳键被破坏，生成较小的碳氢化合物，其产物就是不饱和烃，然后再进行“异构化”，即将化学物质的自身组成结构进行改变，将其真正生产为所需要的“可再生飞行燃料”。

通过实验测试由于烹饪过的植物油可以就地取材，不用重新生产农作物，这样就减少了生产过程中的碳排放，不仅可以节省不少交通运输费用，而且相对于传统的化石燃料，地沟油原料可以减排60%-80%，今后还可能增加到90%。

而美国开发合成燃料的一个优势是它有着丰富的煤与天然气贮量。美国NASA格林研究中心燃烧部表示，攀升的油价意味着合成燃料将是一个经济的替代品，但格劳沃表示，生产合成燃料需要使用比生产传统燃料更多的资源。

与寻找汽车的替代能源相比，科学家研制飞机的替代能源要面对更大的障碍，其中不但有生产、运输的困难，还有像在极冷环境下如何大量使用替代燃料等问题。

在探索航空替代燃料方面，中国从去年就开始行动了。2010年5月，波音公司与中科院青岛生物能源与过程研究所宣布建立生物燃料研究实验室。据了解，中国国际航空股份有限公司将提供一架装有普惠发动机的波音747飞机，在今年下半年首次实施航空生物燃料验证飞行，通过验证飞行建立航空生物燃料飞行经验，并根据试飞评估结果，与波音公司具体制定更远的越洋飞行计划。6月中旬，中国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发和生产，首批15吨的航空生物燃料正式交付中航油等待试飞。

可以说，航空燃料替代风正愈来愈劲。根据国际航空运输协会发布的行业预期显示，第二代生物燃料将在2012年开始正式商用，在2040年其比例将达到总燃料的50%，并希望在2050年实现减排50%的目标。