到2017年,英國航空公司可能能夠使用垃圾為從倫敦城市機場到紐約約翰·肯尼迪國際機場的航班提供燃料。
該航空公司已與位於華盛頓特區的 Solena Fuels 公司合作,每年利用城市固體廢物生產 50,000 噸航空燃料。這是世界上第一個嘗試將垃圾轉化為飛機直接替代燃料的專案。
英國航空公司在 2012 年同意以“市場競爭價格”每年從 Solena 購買航空燃料 11 年,相當於傳統航空煤油價格約 5.1 億美元。上個月,被稱為“倫敦綠色天空專案”的專案找到了歸宿:倫敦東部一塊 20 英畝的土地,該地塊以前是一個大型煉油廠的所在地。
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“綠色天空”專案將利用現有的垃圾收集系統來收集家庭垃圾,並利用煉油廠在 2012 年關閉之前所服務的電力基礎設施。英國航空公司女發言人表示,Solena 正在與多家當地垃圾處理公司進行談判,這些公司可能為該設施提供垃圾。
英國航空公司環境主管喬納森·康塞爾表示,這項技術並不便宜。為了開發 Solena Fuels 公司的固體廢物氣化-費託組合技術,投資了約 6 億美元。但回報將是值得的。
康塞爾在馬里蘭州國家港口舉行的先進生物燃料領導力會議星期三表示:“我們從中獲得的是一種非常純淨、高質量的燃料。”他補充說,將垃圾轉化為燃料產生的能量是焚燒垃圾發電的兩倍。最近的生命週期分析表明,與化石燃料相比,該燃料可以將溫室氣體排放量減少高達 95%。這還不包括垃圾在垃圾填埋場分解產生的甲烷排放——甲烷是一種全球變暖潛能是二氧化碳 30 倍的氣體。
一項百年曆史的工藝在發揮作用
Solena Fuels 公司將結合兩種技術來製造燃料。一旦廢物中清除了任何有害或可回收材料,就會在低氧環境中燃燒,產生氫氣和一氧化碳的合成氣,這個過程稱為氣化。然後,氣體將在一個稱為費託的過程中轉化為液體燃料。“當人們聽到這個詞時,似乎覺得像是火箭科學,”Solena Fuels 總裁兼執行長羅伯特·杜 (Robert Do) 說,他為有機廢物微調了該工藝。費託工藝已經使用了近一個世紀,可以將天然氣或煤炭轉化為液體燃料。事實上,杜說,英國航空公司長期以來一直從南非能源公司 Sasol 購買航空燃料,該公司用煤炭製造燃料。
首先,轉換英國航空公司商務航班的影響將是微乎其微的。用生物燃料為倫敦至紐約的航班提供燃料將取代英國航空公司在其主要樞紐——倫敦郊外的希思羅機場——約 2% 的消耗量。但該航空公司預計將逐步增加其使用量,以符合英國航空業路線圖,該路線圖設定了到 2050 年從可再生能源中獲取 30% 燃料的目標。
杜說,保持專案規模較小也有助於降低風險,這是一個吸引專案融資的方面。索萊拉與另外兩家航空公司——漢莎航空和澳洲航空——達成了類似的協議。
杜預計該專案將成為世界各地類似專案的原型,在世界各地,垃圾處理已成為一個日益嚴重的問題。
杜說:“當今世界上的每個城市都面臨著處理垃圾的困難,無論是紐約市、倫敦、伊斯坦布林還是香港。”
多種替代石油的方法
美國航空協會 (A4A) 環境事務副總裁南希·楊 (Nancy Young) 表示,城市固體廢物代表了該行業一種很有前景的替代燃料途徑。一個主要的優勢是原料可以在機場附近採購和生產,從而降低運輸和物流成本。
楊說,2010 年,多家美國航空公司簽署了一份意向書,與 Solena 合作開發廢物燃料,一旦英國航空公司的專案啟動,他們很可能會重新考慮這個機會。與此同時,美國航空業正在透過農業部的撥款,與康涅狄格州先進技術中心合作,促進利用城市固體廢物製造燃料的發展。
航空公司也在測試來自其他原料的燃料。漢莎航空在 2011 年成為第一家在商業航班中使用生物燃料的航空公司,本週宣佈正在研究一種由美國公司 Gevo 利用發酵植物廢料製成的新型生物燃料。
航空公司也在將替代燃料付諸行動。例如,美國聯合航空公司已與 AltAir Fuels 達成協議,今年晚些時候在洛杉磯運營使用商業規模的可再生航空燃料的航班,該燃料由農業廢棄物和不可食用的天然油產品製成。阿拉斯加航空公司也與夏威夷生物能源公司簽訂了購買協議,從 2018 年開始在航班上使用由木質生物質製成的可持續航空燃料。
2006 年,航空公司、飛機和發動機製造商、能源生產商、研究人員和美國政府機構聯合成立了商業航空替代燃料倡議 (CAAFI),以促進替代航空燃料方案的開發。美國農業部、聯邦航空管理局、A4A 和波音公司也在 2010 年成立了“從農場到飛行”計劃,以加速商業上可行的航空替代燃料的開發。
航空業渴望增加其燃料選擇,因為飛機根本無法像汽車和卡車那樣依靠電力執行。如今,航空公司僅限於使用石油基燃料,這代表了該行業最大的單項支出和溫室氣體排放的日益增長的來源。
“從農場到飛行”計劃騰飛
楊說:“航空公司真正關注替代燃料有兩個原因。一是為石油基燃料提供競爭對手,以解決供應和價格波動問題。另一方面是我們擁有的可持續性和排放目標。提供一定數量的可持續替代航空燃料對於實現這些目標非常重要。”
全球航空業目前約佔全球排放量的 2%,但隨著航空旅行需求的增加,其碳足跡正在迅速擴大。為了減輕其環境影響,該行業已承諾每年提高機隊效率 1.5%,並從 2020 年起實現碳中和增長。
“從農場到飛行”計劃制定了一個雄心勃勃的目標,即到 2018 年採用 10 億加侖可持續替代航空燃料——約佔該行業目前年燃料消耗量的 6%。楊說,實現這一目標是一個挑戰,但如果燃料供應大幅增加且價格下降,並非不可能。
自然資源保護委員會高階科學家艾倫·赫什科維茨表示,他讚賞航空業努力擺脫化石燃料。但他補充說,城市垃圾不一定是環境友好的原料。
他說,如果可以將回收的塑膠或可以堆肥的食物轉化為燃料並燃燒掉,而沒有收回其附加值,那麼這些材料就沒有遵循生態最佳的處置路線。即使燃料生產商確實承諾回收利用,他們會只去除經濟上可回收的物質,還是技術上可回收的物質?
赫什科維茨說,廢物的成分及其管理方式將對燃料的可持續性概況產生重大影響。
他說:“我認為需要對正在轉化為燃料的物理特性進行更深入的瞭解。”“如果這些物理特性允許材料被回收利用,就應該回收利用。如果它們的熱值(英國熱量單位)為零,就應該進行填埋。如果它無法回收利用並且具有熱值,那麼探索將其轉化為運輸燃料是有意義的。”
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