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荷蘭航空公司 KLM 完成了第五次噴氣生物燃料試飛——也是首次搭載除機組人員以外的乘客的試飛。11 月 23 日,在其中一個發動機中使用 50-50 的普通噴氣燃料和由亞麻薺油提煉的生物燃料混合物,該航班搭載了 42 名“觀察員”,從阿姆斯特丹的史基浦機場起飛,飛行了一小時,足以坐滿商務艙,據當時在機上的化學家詹妮弗·霍姆格倫說。
“荷蘭民航局表示,我們已經對這種燃料進行了足夠的觀察,我可以放心地讓人們乘坐它,”霍姆格倫說,她任職於霍尼韋爾國際公司的煉油部門 UOP。“三年前,人們還說我們做不到這一點,而今天我們已經制造出了一種可以直接使用的可持續航空燃料。”
這些試飛是航空業計劃的一部分,該計劃旨在到 2015 年從石油替代品中獲取 1% 的噴氣燃料,即每年約 6 億加侖。生物燃料生產商已經在加緊生產。亞麻薺種植商 Sustainable Oils 向 KLM 航班提供了 1000 加侖噴氣燃料所需的亞麻薺油,該公司計劃在蒙大拿州種植超過 20,000 公頃的亞麻薺(油菜的近親),足以提供約 950 萬升的原油。藻類種植商 Solazyme 最近贏得了一份合同,將向美國海軍供應超過 75,500 升的從藻油中提取的燃料,這將是該行業的首次。
美國材料與試驗協會國際組織 (ASTM) 的測試和認證程式也在進行中,噴氣生物燃料將被納入今年早些時候批准的合成鏈烷烴(蠟狀)煤油規範中,該規範適用於從煤中提取的替代燃料。“這在南非已經實踐了 15 年,這不是什麼新鮮事,”波音公司的可持續生物燃料戰略主管達林·摩根指出。“我們預計整個[認證]過程將在 2010 年的某個時候完成。”
但這並不意味著航空公司會在明年年初就使用生物基和傳統噴氣燃料各佔一半的混合燃料,這主要是因為即使它通過了 ASTM 和最終美國聯邦航空管理局的認證,這種混合物也不會有很多供應。這種生物基油的大規模精煉尚未導致任何專門的設施。相反,用於此類試飛或軍事合同的批次由 UOP 在休斯頓的工廠單獨處理,耗時數月。
“我們已經生產了 40,000 加侖,”霍姆格倫說,並指出可以改造現有的煉油廠來生產這種燃料。“我們正在進一步改造工廠,以提高產量。”這是因為製造噴氣生物燃料的核心與製造傳統燃料的核心非常相似:加氫處理,即向現有的碳氫化合物中新增氫,以去除氧氣和其他雜質,並構建正確的分子。生物版本所缺少的只是芳香族化合物——特定的揮發性碳氫化合物環,對於膨脹當前飛機發動機內的密封件是必不可少的,因此需要將其與傳統燃料混合。
但是,要使生物燃料真正起飛——或者至少達到至少 1% 的全球航空燃料使用目標——至少需要建造五個能夠生產 1 億加侖或更多燃料的設施。
“建造一家工廠需要幾年時間,”霍姆格倫說。“三到五年是一個合理的時間框架。”
關於用於製造噴氣生物燃料的一些植物也存在持續爭議,這些植物不僅包括亞麻薺和藻類,還包括麻瘋樹等。例如,迄今為止主要在東非和印度種植的麻瘋樹已被證明比最初預期的需要更多的水,這在淡水資源稀缺的地區是一個問題。但波音公司的摩根認為,在淡水普遍存在且對土壤侵蝕構成問題的地區,如馬達加斯加和海地,麻瘋樹可能是有意義的。“如果麻瘋樹消耗大量的水,這正是你希望它做的事情,因為它能防止進一步的土壤侵蝕,”他說,並指出耶魯大學將在 2010 年提供一份關於麻瘋樹的“最佳實踐”生命週期分析,以及一份關於鹽生植物的研究——可以耐鹽的植物,迄今為止尚未被用於製造生物燃料。“這是為了查明做這些事情的最佳方法。”
由密歇根理工大學贊助並由 UOP 支援的一項類似研究發現,來自亞麻薺的噴氣生物燃料可以減少高達 84% 的溫室氣體排放,並且可以與小麥作物輪作。當然,來自這些來源的燃料也比傳統的噴氣燃料貴。“可以肯定地說,每加侖的加工步驟成本為 50 美分到 1 美元,包括運輸成本,”摩根說。“這不是在未來,而是現在。這只是讓這些工廠運轉起來的問題。”
他補充說:“一旦獲得認證,如果人們和航空公司想使用它,我不會感到驚訝。”
上週飛行後,KLM 也宣佈了第一個探索從這種設施生產噴氣生物燃料的團隊——SkyEnergy將成為這家荷蘭航空公司與北海石油和 Spring Associates 的合資企業。“這是一條商業化的道路,”霍姆格倫說,“這正是所有這些試飛的目的。”