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荷兰航空公司 KLM 完成了第五次喷气生物燃料试飞——也是首次搭载除机组人员以外的乘客的试飞。11 月 23 日,在其中一个发动机中使用 50-50 的普通喷气燃料和由亚麻荠油提炼的生物燃料混合物,该航班搭载了 42 名“观察员”,从阿姆斯特丹的史基浦机场起飞,飞行了一小时,足以坐满商务舱,据当时在机上的化学家詹妮弗·霍姆格伦说。
“荷兰民航局表示,我们已经对这种燃料进行了足够的观察,我可以放心地让人们乘坐它,”霍姆格伦说,她任职于霍尼韦尔国际公司的炼油部门 UOP。“三年前,人们还说我们做不到这一点,而今天我们已经制造出了一种可以直接使用的可持续航空燃料。”
这些试飞是航空业计划的一部分,该计划旨在到 2015 年从石油替代品中获取 1% 的喷气燃料,即每年约 6 亿加仑。生物燃料生产商已经在加紧生产。亚麻荠种植商 Sustainable Oils 向 KLM 航班提供了 1000 加仑喷气燃料所需的亚麻荠油,该公司计划在蒙大拿州种植超过 20,000 公顷的亚麻荠(油菜的近亲),足以提供约 950 万升的原油。藻类种植商 Solazyme 最近赢得了一份合同,将向美国海军供应超过 75,500 升的从藻油中提取的燃料,这将是该行业的首次。
美国材料与试验协会国际组织 (ASTM) 的测试和认证程序也在进行中,喷气生物燃料将被纳入今年早些时候批准的合成链烷烃(蜡状)煤油规范中,该规范适用于从煤中提取的替代燃料。“这在南非已经实践了 15 年,这不是什么新鲜事,”波音公司的可持续生物燃料战略主管达林·摩根指出。“我们预计整个[认证]过程将在 2010 年的某个时候完成。”
但这并不意味着航空公司会在明年年初就使用生物基和传统喷气燃料各占一半的混合燃料,这主要是因为即使它通过了 ASTM 和最终美国联邦航空管理局的认证,这种混合物也不会有很多供应。这种生物基油的大规模精炼尚未导致任何专门的设施。相反,用于此类试飞或军事合同的批次由 UOP 在休斯顿的工厂单独处理,耗时数月。
“我们已经生产了 40,000 加仑,”霍姆格伦说,并指出可以改造现有的炼油厂来生产这种燃料。“我们正在进一步改造工厂,以提高产量。”这是因为制造喷气生物燃料的核心与制造传统燃料的核心非常相似:加氢处理,即向现有的碳氢化合物中添加氢,以去除氧气和其他杂质,并构建正确的分子。生物版本所缺少的只是芳香族化合物——特定的挥发性碳氢化合物环,对于膨胀当前飞机发动机内的密封件是必不可少的,因此需要将其与传统燃料混合。
但是,要使生物燃料真正起飞——或者至少达到至少 1% 的全球航空燃料使用目标——至少需要建造五个能够生产 1 亿加仑或更多燃料的设施。
“建造一家工厂需要几年时间,”霍姆格伦说。“三到五年是一个合理的时间框架。”
关于用于制造喷气生物燃料的一些植物也存在持续争议,这些植物不仅包括亚麻荠和藻类,还包括麻疯树等。例如,迄今为止主要在东非和印度种植的麻疯树已被证明比最初预期的需要更多的水,这在淡水资源稀缺的地区是一个问题。但波音公司的摩根认为,在淡水普遍存在且对土壤侵蚀构成问题的地区,如马达加斯加和海地,麻疯树可能是有意义的。“如果麻疯树消耗大量的水,这正是你希望它做的事情,因为它能防止进一步的土壤侵蚀,”他说,并指出耶鲁大学将在 2010 年提供一份关于麻疯树的“最佳实践”生命周期分析,以及一份关于盐生植物的研究——可以耐盐的植物,迄今为止尚未被用于制造生物燃料。“这是为了查明做这些事情的最佳方法。”
由密歇根理工大学赞助并由 UOP 支持的一项类似研究发现,来自亚麻荠的喷气生物燃料可以减少高达 84% 的温室气体排放,并且可以与小麦作物轮作。当然,来自这些来源的燃料也比传统的喷气燃料贵。“可以肯定地说,每加仑的加工步骤成本为 50 美分到 1 美元,包括运输成本,”摩根说。“这不是在未来,而是现在。这只是让这些工厂运转起来的问题。”
他补充说:“一旦获得认证,如果人们和航空公司想使用它,我不会感到惊讶。”
上周飞行后,KLM 也宣布了第一个探索从这种设施生产喷气生物燃料的团队——SkyEnergy将成为这家荷兰航空公司与北海石油和 Spring Associates 的合资企业。“这是一条商业化的道路,”霍姆格伦说,“这正是所有这些试飞的目的。”