在檀香山郊外的前菠蘿種植園裡，一個工業管道已經豎立起來，被一個鋼製腳手架包裹著。與附近的煉油廠相比，這個不起眼的管道代表著一種嘗試，希望有一天能讓夏威夷擺脫對進口石油的依賴。這是美國第一個專用生物煉油廠，它利用高溫將植物物質轉化為石油，然後透過化學催化將石油升級為可用燃料，就像不遠處的那個更大的煉油廠一樣。
該生物煉油廠“生產的燃料可用於發電機組、鍋爐，也可能用於船用發動機”，霍尼韋爾旗下UOP公司的可再生能源和化學品副總裁、化學工程師吉姆·雷科斯克說，UOP公司負責建造和運營該設施。UOP希望明年能夠全面建成生物煉油廠，屆時將能夠生產幾乎任何運輸燃料。
正如該公司在世界其他地方所展示的那樣，有可能利用植物油製造噴氣燃料，無論這些植物油來自麻瘋樹種子、開花的亞麻薺草還是任何其他產油植物。對於其他形式的運輸燃料也是如此，無論是用於汽車的玉米乙醇還是用於驅動船舶的藻油。夏威夷的新設施將是第一個致力於生產生物基全系列燃料的綜合生物煉油廠，這些燃料通常由石油製成。
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島嶼州
夏威夷幾乎完全依賴石油來滿足能源需求，無論是汽車的汽油、穿梭於遊客之間的飛機的噴氣燃料，還是在發電廠中燃燒的重油。所有這些石油都是透過超級油輪運進來的，即使是島上最具防禦能力的居民——美軍——也幾乎完全依賴於外運的燃料。總而言之，該州每年進口 4500 萬桶石油，其中近三分之一用於發電廠。
新的生物煉油廠是改變這種狀況的第一步。它將接收生物質——通常不用於人類和牲畜食物的植物的葉子、莖和其他部分的通用術語。這將包括夏威夷農作物中不可食用的部分，如澳洲堅果和甘蔗，以及幾內亞草和桉樹。富含油脂的麻瘋樹和其他所謂的“能源作物”在島上種植，只要種植者願意免費提供（儘管這可能不太可能），也可能透過該工業工廠。“我們將使用我們能得到的任何東西，”雷科斯克說，目的是展示該技術的靈活性。
生物質被磨成小塊並乾燥，以去除水分，這些水分可能佔新鮮植物材料重量的一半之多。植物薄片透過管道，管道中加熱到 500 攝氏度的普通沙子在不到 800 毫秒的時間內將它們閃蒸成油蒸汽，這個過程稱為熱解。剩下的是沙子和無法汽化的生物質碎片，如各種鹽和一些殘留的炭。蒸汽排出，固體碎片落到底部，炭在那裡燃燒以重新加熱沙子。“炭燃燒產生的熱量足以將沙子加熱到足夠高的溫度以進行熱解，”雷科斯克聲稱。
與此同時，油蒸汽被冷凝成液態燃料，然後進一步升級和加工，以製造一種類似於用於貨船發動機和工業鍋爐的船用燃料的綠色燃料，只是它缺少石油精煉船用燃料中常見的汙染性硫。因此，潛在的合作伙伴包括位於檀香山的美國太平洋司令部 (USPC) 和當地的電力合作社。明年，當整個生物煉油廠建成時，UOP 將能夠生產從汽油到噴氣燃料的所有產品。“我們的想法是從生物煉油廠生產整桶產品，”雷科斯克說。
目前，預計新的生物煉油廠每天將生產 5 桶燃料，這要歸功於美國能源部 (DOE) 提供的 2500 萬美元贈款的附加規則，該專案使該專案成為可能，任何希望測試生物燃料的人都可以免費使用。最終，該設施每天可以將多達 1000 公噸的生物質轉化為液態燃料；目標是建造一個商業規模的設施，每年生產 5000 萬加侖（1.892 億升）的運輸燃料。
然而，即使達到這樣的產量，也僅佔夏威夷年石油使用量的 1/45。要真正取得突破，該州必須建造許多這樣的設施，並種植更多的生物質，但考慮到目前的土地可用性，這至少是一項可行的工作。這些島嶼現在擁有大約 400,000 英畝（161,874 公頃）的休耕土地（儘管越來越多的土地被生物技術試驗作物佔據）。另一種選擇是更多的公寓，這最終可能會對復興夏威夷農業的嘗試產生致命影響。“這是一個巨大的機會，可以利用夏威夷需求旺盛、價格昂貴且未得到生產性利用的土地來生產產品，”雷科斯克認為。事實上，這也是該公司選擇在那裡而不是與美國大陸的纖維素乙醇生產商競爭玉米秸稈等的原因之一。
當然，生物煉油廠只是夏威夷努力擺脫進口石油依賴的一部分。其他措施包括軍方執行通用汽車公司的氫燃料電池汽車測試車隊、燃燒垃圾發電，以幫助為開始出現在檀香山各地的電動汽車充電站供電。夏威夷甚至還在努力將海洋熱能轉換技術變為現實，並擁有一個真正的藻類農業產業——藻類主要用於營養保健目的，但也曾被 UOP 在美國大陸轉化為噴氣燃料。
海軍力量
島上乃至可能全世界最大的石油使用者是美國軍方，它每天消耗超過 30 萬桶石油，遍佈全球。在夏威夷，所有這些石油都是進口的。因此，USPC 非常有興趣使其燃料供應多樣化，美國國防部作為一個整體也推動了一項計劃，即與能源部和農業部共同投資 5.1 億美元，以幫助國內生物燃料產業的商業發展。“我們絕不會讓向我們出售化石燃料的國家建造我們的軍用車輛，但我們讓他們有權決定這些車輛是否執行，”美國海軍部長雷·馬布斯在 3 月 20 日的彭博新能源財經峰會上說。海軍已經接受了可以直接替代傳統發動機中石油的生物燃料，“主要是為了讓我們更好地作戰，”馬布斯說。
這種轉變受到了批評，主要是因為這種替代燃料比石油衍生的燃料貴 10 倍以上。“從風能到煤炭，從煤炭到石油，再到核能，總會有反對者，”馬布斯說，他回憶起海軍之前轉換驅動燃料的努力。然而，目前，海軍在過去一年中僅在石油方面的支出就比預算多出 50 億美元，並且海軍已設定目標，到 2020 年，其一半的燃料需求將來自生物燃料。
當然，海軍的努力不僅限於生物燃料，還包括為美國海軍陸戰隊減輕負荷的專案，例如使用太陽能電池取代重型電池。“當你想到海軍陸戰隊員時，你首先想到的可能不是熱忱的環保主義者，”馬布斯指出。“他們真的接受了這一點”，因為它能挽救生命。事實上，在阿富汗，每 50 支燃料運輸隊中，就有一名海軍陸戰隊員陣亡。
今年 7 月，海軍計劃在夏威夷展示“綠色艦隊”，其中包括核動力航母和潛艇，還包括所有燃燒 50-50 混合生物燃料和石油衍生燃料的飛機和水面艦艇。這是為了證明美國海軍可以使用更安全的國內生物燃料為其車輛提供動力，這些燃料也恰好可以減少導致氣候變化的溫室氣體排放。近年來，USS Ford 號已經使用 50-50 混合船用柴油和生物柴油從華盛頓州巡航到聖地亞哥，此外還有其他示範活動。
這種燃料正是 UOP 長期以來旨在提供的。“我們的想法是證明，我們的熱解技術和升級技術的結合為擁有生物質並希望將其轉化為運輸燃料的人們提供了卓越的經濟回報，”雷科斯克說——這項努力可能在其他島嶼甚至美國大陸都很有用。“我們將向世界展示我們擁有的這個貪婪的青少年技術，它可以吃掉任何東西並將其轉化為運輸燃料。”