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“地沟油”动力飞机,你敢坐吗?

2014年10月29日

近日,波音公司与中国商用飞机有限责任公司合作试产“地沟油”航空燃料,这个消息可能让大家对“地沟油”上天又有了兴趣。其实,世界上很多家航空公司也已经试飞过生物航空燃料了。“地沟油变燃油”这个话题曾经在2012年就爆发过,曾有传闻称荷兰航空准备在国内采购2000吨地沟油作为航油原料,但随后被相关公司出面否认。

“地沟油”变燃油并非不可能:地沟油改良后的燃油其实是一种以“地沟油”为原料制备的生物燃料,目前已经进入商业化运作阶段。想知道“地沟油”如何变废为宝,让我们先了解一下“生物航空燃料”。

什么是生物航空燃料?

生物航空燃料(Aviation BiofuelBiojet fuel)是生物能源之一。生物能源是我们运用最广泛的可再生能源,也是可再生能源开发利用的重要方向。现代生物能源主要分为三类:生物质(Biomass)直接燃烧, 生物气(Biogas)和液体生物燃料(Liquid Biofuel)。目前应用最广泛使用的生物燃料包括生物柴油(Biodiesel)和燃料乙醇(Bioethanol),而用于航空飞行的生物航空燃料是这个行业里面最新的细分发展。

飞机选用生物燃料:为了环境,也为了省钱

虽然航空业每年排放的温室气体约占全球温室气体排放的2%左右,但却是目前排放量增长最快的行业之一。面对各个行业都在努力实现减排的大趋势,航空业也积极探索减少温室气体排放的途径。除了逐步提高燃油效率之外,生物质航空燃料成为了减排的最佳途径之一。除了环保,经济因素也是航空业转向生物质能的动因之一。虽然近期油价持续下跌,但面对油越采越少的事实,目前的下跌可能只是阶段性的,许多公司认为未来总有一天要面对如何控制能源成本的难题,而及早采用生物质能则是解决这一难题的手段之一。

用地沟油的飞机已经上过天啦

最早提出“替代航空燃料”(Alternative Jet fuel)这一理念的是美国空军。早在2006年,他们就试飞了用天然气为原料的替代型航空燃料。但最早试飞采用生物航空燃料飞机的是英国维珍大西洋航空公司(Virgin Atlantic)2008年维珍试飞的飞机采用的燃料是由80%普通燃油和20%椰子油调和而成的。

随后,多家航空公司都进行过类似的试飞活动:200911月,荷兰航空(KLM)进行了第一次生物燃料飞机的载人飞行,并于20116月实现了全球首例采用生物燃料飞行器的商业飞行,将171名乘客从荷兰阿姆斯特丹运送到了法国巴黎。承担此次飞行任务的飞机的1个引擎使用了50%调和的生物燃料,而且其原料就是所谓的”地沟油”。到目前为止,已经有20多家航空公司进行了生物燃料飞行器的商业飞行。

地沟油是怎么变燃油的?

虽然生物航空燃料的确处在技术领域尖端, 但也并非外界传说的那么“逆天”。目前,生物航空燃料采用的主要工艺有加氢(Hydrotreated Esters and Fatty AcidsHEFA)和费托合成(Fischer TropschFT)。主要技术差别在于效率、能耗以及资源整合水平。

我们可以看到,只要是油脂类的原料都可以经过加氢工艺转化成为生物航油。个人分析认为,本次刚成立的中美航空生物燃料示范项目是将现有的“地沟油”进行一道预处理后再做加氢转化处理,最终获得航空燃油。

生物航空燃料可以达到并必须通过ASTM Jet A1 标准认证后方可投入使用, 而目前加氢技术和费托合成生产的生物燃料已经达到了此标准, 即可以0-50%的比例调和到普通燃油中进行“Drop-in”使用, 未来有希望可以达到100%使用。“Drop-in”是生物航空燃料的一个非常重要的特点,这代表可以直接作为替代燃料加入到普通飞机引擎中使用,飞机及发动机本身不需要做任何改动。

国内外“地沟油”大不同

抛开国内的情况不谈,在业界,“地沟油”其实是指废弃回收油脂(Used Cooking Oil), 包括回收的煎炸油餐厨油等。 但是在国内,地沟油的情况较为复杂,真的有从地沟里回收的名副其实的地沟油……前文可见,不同的技术路线需要搭配不同的原料, 在加氢这条技术路线中,包括各种动植物油脂都可以作为原料使用。所以国内的”地沟油”的确需要进行一步预处理才能够进一步转化。

除了基本的技术工艺差异之外, 所用原材料直接决定了成品生物燃料的环保性。生物柴油在欧美以及东南亚已经是非常成熟的产业了, 但是目前主要是以一代粮食作物油脂作为原材料, 比如棕榈油、 大豆油、菜籽油等等, 这些都与国际期货市场相连。于是,就产生了争议:很多人认为以食物为原料来生产能源变相抬高了国际食物供应的价格,也会产生荒漠化和土地用途变更等问题。所以,生物航空燃料业从最初开始就立志用更环保的“二代原材料”,包括废弃物和一些非粮作物等。同时,为了进一步的确保它的环保性, 这些项目都有世界自然基金会参与, 整个生物航空燃料供应链也通过了欧盟“可持续材料圆桌会议”(Round Table for Sustainable Material )认证。

再来看成本。目前,生物航空燃料成本大概是普通航空燃油的23倍左右。这样的高成本既和原材料有关也和市场有关。首先,由于没有规模化的炼厂进行大批量生产, 很难聚集大批量的原材料, 导致成本太高终端航空公司很难承诺大批量的采购,随后所以陷入一个死循环.。要知道,一个产业从技术研发到正式商业化面临着巨大的转变挑战。

生物航空燃料产业在中国的发展

虽然国际上大的能源和石油公司目前还处于观望当中,但如此高大上逆天的产业中国企业怎么能落下呢?!中石油2008年就开始采用美国技术以小桐子(Jatropha)为原料进行研发生产,并于2011年试飞成功。中石化从2009年开始走自己研发的路线,并成功开发出具有自主知识产权的生物航煤生产技术。201112月,首次生产出以棕榈油为原料的合格生物航煤。201210月,中石油又成功将餐饮废油转化为生物航煤产品,并于20134月试飞成功。而这次波音和商飞的合作是针对中国特色的”地沟油”进行了积极的研发,是非常值得鼓励的。

生物燃料的发展的确面临着很多挑战, 在我们解决和发展技术的同时, 更要积极的发展原材料和供应链的可持续性。在中国,除了企业之外,政府部门也应积极参与,通过打击”地沟油”的非法倒卖, 把它们引导到生物燃料的”正途”上来, 既缓解了食品安全健康危机,又提供了清洁的可再生能源,一举多得。

正所谓好“地沟油”带你飞跃千山万水, 坏”地沟油”让你的胃翻江倒海!

 

来源:财新网-无所不能  刘疏桐