美成功研發(fā)利用甘蔗為原料制造航空燃料

最近，《美國國家科學(xué)院院刊》刊登了美國研究人員成功研發(fā)出利用甘蔗為原料制造航空燃料的新方法，據(jù)稱可大幅減少溫室氣體的排放。

據(jù)該項(xiàng)研究報(bào)告的合著者——美國加利福尼亞大學(xué)伯克利分校亞歷克西斯·貝爾教授介紹：“新的制造航空燃料的化學(xué)方法，其原料來源是甘蔗中的糖份，加上一些所謂的廢料——甘蔗渣”。

然而，要開發(fā)出一種可靠的生物燃料，并將其規(guī)模擴(kuò)大到可供全世界商業(yè)航空公司所使用的水平還有些困難。

貝爾教授解釋道，航空燃料有許多嚴(yán)格要求：“第一，必須保證燃料中沒有氧氣成分，因燃料中含有的任何氧氣都會(huì)降低燃料能量密度。由于飛機(jī)空間非常有限，因此航空燃料應(yīng)具有很高的能量密度，盡可能成為可燃燃料。其次，燃料必須具有正確的沸點(diǎn)分布和潤滑特性，使發(fā)動(dòng)機(jī)部件不會(huì)過度磨損。此外，還必須具有非常低的傾點(diǎn)（傾點(diǎn)指燃料能夠流動(dòng)的最低溫度。傾點(diǎn)越低，燃料的低溫流動(dòng)性越好），即在低溫度下燃料仍可保持流動(dòng)的液態(tài)。當(dāng)飛機(jī)在平流層高空飛行時(shí)，飛機(jī)周圍空氣溫度通常在-40℃至-50℃左右，這時(shí)大家都不希望飛機(jī)里燃料凝結(jié)”。

貝爾教授指出：“我們開發(fā)的這種生物燃料符合上述所有標(biāo)準(zhǔn)”。

航空生物燃料的研究始于21世紀(jì)初，當(dāng)時(shí)一些航空公司使用傳統(tǒng)燃料和生物燃料的混合進(jìn)行了多次試飛。2008年2月，第一架由生物燃料（由巴西巴巴蘇堅(jiān)果和椰子為原料混合制成）驅(qū)動(dòng)的商業(yè)飛機(jī)從英國倫敦希斯羅國際機(jī)場起飛。

經(jīng)過飛機(jī)制造商、發(fā)動(dòng)機(jī)制造商和燃料生產(chǎn)商長期審查，生物燃料終于在2011年被批準(zhǔn)用于商業(yè)用途。

貝爾教授希望其研究成果最終能被商業(yè)燃料生產(chǎn)商采用。該研究贊助商——英國石油公司(BP)認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)可能具有的商業(yè)利益，潤滑油將是第一選擇，因其利潤率最高；其次是航空燃料，因?yàn)槊绹蜌W洲法規(guī)要求航空燃料中含有‘綠色’成分越來越多。

近年來，對生物燃料的政治支持逐漸減弱，因?yàn)槿藗儞?dān)心世界對生物燃料的需求將導(dǎo)致糧食作物的生產(chǎn)轉(zhuǎn)向生物燃料原料的生產(chǎn)，從而加劇糧食短缺問題。

對此，貝爾教授承認(rèn)，某些農(nóng)作物被作為制造生物燃油的原料是有問題的：“例如，使用甜菜作為原料，則在燃料與糧食作物之間可能會(huì)發(fā)生沖突，但使用甘蔗為原料，可以擺脫這個(gè)難題”。

據(jù)貝爾教授介紹，甘蔗可種植在土地邊緣，以避免占用種植糧食作物和其它作物的土地，如在巴西，甘蔗基本上種植在非農(nóng)業(yè)用地上。

貝爾教授認(rèn)為研發(fā)可再生液體燃料對減少對石油的依賴和幫助緩解全球面臨的氣候變化問題至關(guān)重要。