生物燃料開始"試飛"

從下個(gè)月開始，荷蘭*航空公司在阿姆斯特丹往返巴黎的200個(gè)航班上，將正式使用生物燃料作為動(dòng)力，而航班所使用的生物燃料，皆由地溝油加工而來。

事實(shí)上，隨著燃油成本占航空公司運(yùn)營成本的比例不斷擴(kuò)大，以及各航空公司碳減排壓力的不斷增大，各地的航空公司都在加速探索可替代性的生物燃料。當(dāng)然，參與者還包括石油公司，以及飛機(jī)制造商。

地溝油有了新角色

對(duì)荷蘭*航空公司來說，使用地溝油作為航空替代燃料是一次令人滿意的嘗試。而這次嘗試，始于細(xì)心觀察。

據(jù)了解，在荷蘭，餐館和食品店都有著較為規(guī)范的回收系統(tǒng)，一般剩余的廢棄油脂（俗稱地溝油）會(huì)被采集起來循環(huán)使用，作為家畜飼料的添加，或進(jìn)行分解，制成生物燃料。而家庭餐廚剩余的地溝油卻一般被倒入垃圾桶或沖入廁所，從來沒有被回收利用過。

這樣的情況被荷蘭*航空公司看在了眼里。他們認(rèn)為，這些地溝油應(yīng)該也可以成為不錯(cuò)的航空替代燃料。于是，荷蘭*航空公司旗下的SkyNRG公司被要求利用這些地溝油來生產(chǎn)新型航空燃油。

地溝油如何轉(zhuǎn)變成飛行燃油？該公司采用了加氫可再生*技術(shù)。

這一技術(shù)是先將廢棄油脂進(jìn)行脫氧處理，然后經(jīng)過一系列的有機(jī)化學(xué)過程。關(guān)鍵一步是進(jìn)行加氫裂化。在持續(xù)的氫氣壓力作用下，分子間碳鍵被破壞，生成較小的碳?xì)浠衔?，其產(chǎn)物就是不飽和烴，此時(shí)，就已經(jīng)很接近燃料了。然后再進(jìn)行異構(gòu)化，即將化學(xué)物質(zhì)的自身組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變，讓其真正成為可再生*。

荷蘭*航空公司方面認(rèn)為，由于不用重新生產(chǎn)農(nóng)作物，這就減少了生產(chǎn)過程中的碳排放；此外，廢棄油脂目前都是就地取材，也可以節(jié)省不少交通運(yùn)輸費(fèi)用。因此，相對(duì)于傳統(tǒng)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%。根據(jù)該公司的聲明，航空公司無需對(duì)飛機(jī)引擎做任何改動(dòng)，就可以使用地溝油燃料。此外，相比普通的燃料，這種地溝油轉(zhuǎn)化而來的新型燃料的效益還要多出1%到2%，也就是說，使用這種燃料的飛機(jī)，可以多飛行1%～2%的距離。

當(dāng)然，想到利用地溝油來加工航空燃料的荷蘭*航空公司，并不是拍腦袋就獲得了主意，而是在生物燃料方面經(jīng)歷了多年的探索和實(shí)踐。據(jù)該公司總裁卡米爾·厄爾林斯介紹，其實(shí)早在2009年，荷航的一架波音747飛機(jī)就已經(jīng)在引擎中試著采用了50%的生物燃料，證明利用生物燃料飛行在技術(shù)上是可行的。直到今年，加氫可再生*技術(shù)才通過標(biāo)準(zhǔn)組織的認(rèn)證，允許其在商業(yè)飛行中使用。

盯住替代燃料

不僅是荷蘭*航空公司，國外很多航空公司和飛機(jī)制造商都已經(jīng)在生物替代燃料方面邁出了堅(jiān)實(shí)的步伐。生物燃料也開始在“試飛”。

兩大飛機(jī)制造商——空客公司和波音公司都已積極投入到了尋找可替代生物燃料的試驗(yàn)中。

2009年1月7日，美國大陸航空公司的一架波音737客機(jī)成功完成北美洲商業(yè)飛機(jī)生物燃料試驗(yàn)飛行。據(jù)了解，這是利用海藻提取物進(jìn)行的商業(yè)飛機(jī)生物燃料飛行。大陸航空公司使用的生物燃料主要從海藻中提取原料，與傳統(tǒng)燃油和液化燃?xì)庀啾?，所產(chǎn)生的溫室氣體排放量少得多，而且不會(huì)對(duì)糧食作物或水資源造成負(fù)面影響，還有利于減少對(duì)森林的砍伐。另外，生物燃料還能夠與傳統(tǒng)的煤油燃料（A類航空燃料）混合，減少對(duì)于化石燃料的依賴。

今年7月，空客公司與德國漢莎航空公司推出的*使用生物燃料的定期商業(yè)客運(yùn)航班執(zhí)飛。據(jù)了解，空客使用的生物燃料是把經(jīng)過氫化處理的植物油、非食用動(dòng)物脂肪，與傳統(tǒng)航空燃料以1∶1的比例混合而成。7月13日，世界燃油標(biāo)準(zhǔn)組織正式批準(zhǔn)了這種生物燃料的使用。使用生物燃料的航線是由配備了IAE發(fā)動(dòng)機(jī)的空客A321飛機(jī)執(zhí)飛，每日4次往返于漢堡和法蘭克福。在6個(gè)月的試驗(yàn)期間，這架客機(jī)預(yù)計(jì)將共減排二氧化碳1500噸。

7月21日，墨西哥低成本航空公司Interjet的一架空客使用航空生物燃料在墨西哥完成商業(yè)飛行。據(jù)悉，這架空客A320飛機(jī)的航程大約為800千米。此次飛行所用燃油73%為傳統(tǒng)化石燃料，余下的27%為生物燃料混合物，主要成分是由墨西哥恰帕斯州生產(chǎn)的麻風(fēng)樹油提煉而成。

另一大飛機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)制造商霍尼韋爾zui近宣布，其綠色航空燃料已成功為使用生物燃料跨越大西洋試飛提供了動(dòng)力。飛機(jī)使用霍尼韋爾綠色航空燃料和石油航空燃料混合而成的燃料，為飛機(jī)上的一臺(tái)勞斯萊斯發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，從北美飛抵歐洲。據(jù)了解，這是首架使用生物燃料的噴氣式商務(wù)機(jī)。
據(jù)了解，霍尼韋爾這次飛行使用的生物燃料來自薺藍(lán)，這是一種專門的能源作物，可以和小麥輪種，因此不存在食物鏈競(jìng)爭(zhēng)問題，它還可以在邊緣土地上生長。此次飛行的所有生物燃料的原料由美國可持續(xù)燃油公司種植和收割，這是一家總部位于美國的薺藍(lán)技術(shù)生產(chǎn)商。

根據(jù)試飛結(jié)果，霍尼韋爾按生命周期分析測(cè)算，相比使用化石燃料，同一架飛機(jī)使用霍尼韋爾綠色航空燃料可減少大約5.5噸的二氧化碳凈排放量。而此前，霍尼韋爾已使用薺藍(lán)、麻風(fēng)樹和海藻等非食用性可再生原料生產(chǎn)出了超過70萬加侖的綠色航空燃料應(yīng)用于飛行試驗(yàn)。在迄今為止進(jìn)行的16次生物燃料試飛活動(dòng)中，每一次都證明了霍尼韋爾綠色航空燃料可滿足所有飛行指標(biāo)，無需對(duì)飛機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行任何改造。

中國航班即將試用

在探索航空替代生物燃料方面，中國從去年開始也終于有所行動(dòng)。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，將建立生物燃料研究實(shí)驗(yàn)室，致力于研發(fā)微藻航空生物燃料技術(shù)、航空生物燃料中試系統(tǒng)，提供高品質(zhì)航空生物燃料產(chǎn)品，推動(dòng)可持續(xù)航空生物燃料的技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)示范。同年9月2日，由中科院青能所與波音公司共同投資組建的可持續(xù)航空生物燃料聯(lián)合研究實(shí)驗(yàn)室在青島揭牌。

根據(jù)國家*的統(tǒng)一安排，2010年5月26日，中石油與中國國航、波音公司及霍尼韋爾環(huán)球油品公司曾簽署《關(guān)于中國可持續(xù)航空生物燃料驗(yàn)證試飛的合作備忘錄》，計(jì)劃于2011年在中國北京進(jìn)行航空生物燃料驗(yàn)證飛行演示。

而就在前不久，中石油旗下的石油化工研究院完成了*航空生物燃料——小桐子精煉油的研發(fā)和生產(chǎn)，*15噸航空生物燃料已正式交付中航油，等待今年下半年國航利用這批生物燃料進(jìn)行試飛。

據(jù)了解，國航將提供一架裝有普惠發(fā)動(dòng)機(jī)的波音747飛機(jī)，以實(shí)施生物燃油驗(yàn)證飛行。用于提煉生物燃油的原料小桐子來自中石油的原料基地。今年下半年，國航將在中國實(shí)現(xiàn)航空生物燃料驗(yàn)證飛行，通過驗(yàn)證飛行積累航空生物燃料飛行經(jīng)驗(yàn)，并根據(jù)試飛評(píng)估結(jié)果，與波音公司具體制定更遠(yuǎn)的越洋飛行計(jì)劃。另據(jù)了解，今后中石油還將在四川建設(shè)航空生物燃料生產(chǎn)基地。

“其實(shí)中國在尋找替代燃料方面也存在巨大的機(jī)會(huì)。”航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)航空環(huán)境的保羅·斯蒂爾表示，比如可以從煤炭中提取燃?xì)?，事?shí)上目前中國的一些電廠和鋼廠已經(jīng)在做了。

面臨成本環(huán)境壓力

根據(jù)航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)發(fā)布的預(yù)測(cè)報(bào)告，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(dá)到總?cè)剂系?0%，擺脫對(duì)石油的*依賴，并有望在2050年實(shí)現(xiàn)減排50%的目標(biāo)。然而，開發(fā)生物替代燃料過程中需要解決的問題也很多。

首先是成本問題。盡管航空用生物燃料的研發(fā)如火如荼，但在開發(fā)成本和加工規(guī)模上，與現(xiàn)有燃料相比還不具優(yōu)勢(shì)。比如，荷蘭*航空公司使用地溝油轉(zhuǎn)化的燃料，目前價(jià)格是普通化石燃料的3倍多，因?yàn)槠湟揽磕壳叭碌霓D(zhuǎn)化技術(shù)，處理成本還很高。這也是制約生物替代燃料產(chǎn)業(yè)迅速擴(kuò)張的zui大阻力，尤其是在經(jīng)濟(jì)不景氣、油價(jià)低位運(yùn)行時(shí)。

其次是來源問題。自2008年下半年金融危機(jī)爆發(fā)以來，在原油價(jià)格大幅回落、燃料市場(chǎng)需求疲弱、生物燃料產(chǎn)能過剩等因素的多重?cái)D壓下，生物燃料產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)動(dòng)力和盈利能力迅速減弱，不少國家的生物燃料市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展出現(xiàn)動(dòng)蕩。比如在美國，玉米乙醇生產(chǎn)企業(yè)就一度出現(xiàn)大量產(chǎn)能閑置，部分企業(yè)申請(qǐng)破產(chǎn)，一些纖維素乙醇工廠的建設(shè)計(jì)劃也被推遲。

再次是環(huán)境問題。有環(huán)保機(jī)構(gòu)指出，如果處理不好，從生產(chǎn)到消費(fèi)的過程中，生物燃料的二氧化碳排放可能比化石燃料更多。除了二氧化碳排放，還有生態(tài)問題。比如，棕櫚油轉(zhuǎn)換的生物燃料在技術(shù)上已被證實(shí)是可行的，但是，棕櫚油的生產(chǎn)已經(jīng)對(duì)馬來西亞和印尼等地的森林和人類棲息地造成了嚴(yán)重破壞。世界資源研究所也曾指出，美國在2005年完成的13億噸生物質(zhì)資源潛力評(píng)估是建立在導(dǎo)致土地質(zhì)量下降和溫室氣體排放不可持續(xù)基礎(chǔ)之上的。還有個(gè)例子，英國維珍航空公司曾在倫敦到阿姆斯特丹的飛行航線上使用了5%的生物燃料（主要由棕櫚果油和椰子油制成），但光一趟飛行就需要15萬個(gè)椰子。

為解決上述問題，各國開始制定和實(shí)施生物燃料可持續(xù)標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證制度。

比如在歐盟，可持續(xù)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)條款甚至成為《可再生能源指令》2008年底得以zui終通過的前提條件。歐盟還提出了具體量化指標(biāo)，要求發(fā)展生物能源不得占用和破壞1公頃以上、覆蓋率超過30%、樹高超5米的林地。

巴西也于2009年明確提出了“巴西甘蔗農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)劃”立法，以通過有序、有組織地?cái)U(kuò)大甘蔗種植業(yè)來提高甘蔗乙醇業(yè)的可持續(xù)性。

此外，印度政府也針對(duì)麻風(fēng)樹種植劃分了優(yōu)良和廢棄土地。

目前，BP、雪佛龍、?？松梨凇づ?、道達(dá)爾、霍尼韋爾環(huán)球油品公司等一大批石油和生物燃料企業(yè)也已經(jīng)在積極參與生物液體燃料可持續(xù)標(biāo)準(zhǔn)的研究制定，以便在未來的生物燃料市場(chǎng)中占得先機(jī)。