2010年6月8日,純生物燃料的"新一代鉆石DA42"飛機(jī)在柏林首航成功,這是一次意義非凡的飛行,因?yàn)轱w機(jī)燒的不是航空煤油,而是由海藻制成的生物燃料。2010年內(nèi)國(guó)航也將攜手波音進(jìn)行試飛。根據(jù)國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)的路線圖,生物燃料占航空燃油的比例在10年后將達(dá)到15%。
中文名稱 | 海藻 | 界 | 植物界 |
---|---|---|---|
亞目 | 植物 |
第一代生物燃料以玉米、小麥等糧食作物為主要來源,但由于"與糧爭(zhēng)地"、"與人爭(zhēng)食",導(dǎo)致世界糧食價(jià)格飛漲,被多方所詬病。而且,第一代生物燃料在性能和安全性方面也不符合航空燃油的標(biāo)準(zhǔn),不能與現(xiàn)有飛機(jī)及其引擎兼容,無法應(yīng)用于航空業(yè)。
第二代生物燃料主要包括三大類植物:草、樹和海藻。草和樹生長(zhǎng)在陸地上,容易培育,但需要復(fù)雜的處理程序;海藻生長(zhǎng)在水里,培育起來比較復(fù)雜,但容易輕易轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的生物柴油。
而國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)在經(jīng)過多年研究和評(píng)估之后,最終確定了可用于航空運(yùn)輸業(yè)的第二代生物燃料有藻類、麻風(fēng)樹、亞麻籽、鹽生植物等。
鉆石DA42在試飛中的表現(xiàn)讓其擁有者歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)--空客公司的母公司,乃至整個(gè)航空界都喜出望外。藻類生物燃料在飛行中的成績(jī)也相當(dāng)優(yōu)異:燃燒得更加充分,節(jié)省了約5%-10%的燃料。
歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)發(fā)言人庫爾塞利·格雷戈?duì)?KursellGregor)告訴《南都周刊》,廢氣排放檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示,海藻燃料排放的氮氧化物,比傳統(tǒng)航空煤油少40%,碳?xì)浠衔锷?7.5%,生成的硫化物則更低,其濃度僅為傳統(tǒng)燃料的六十分之一。除了歐洲宇航防務(wù)集團(tuán),波音公司也是生物燃料飛機(jī)的先行者,波音中國(guó)公共事務(wù)副總裁王玉奎向記者透露,2008年2月至2009年1月間,波音進(jìn)行了4次混合生物燃料的試飛,生物燃料的各項(xiàng)指標(biāo)都超過了他們的預(yù)期,它們擁有較低的冰點(diǎn),較高的熱穩(wěn)定性和較高的能量。更重要的是,以海藻為代表的第二代生物燃料與現(xiàn)有飛機(jī)的兼容性非常好。作為"普適性"燃料,它既能和傳統(tǒng)的航空煤油混合,也可完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的航空煤油,直接為飛機(jī)提供能量。
實(shí)際上,鉆石DA42并非專門為使用生物燃料而設(shè)計(jì)的機(jī)型,而是奧地利鉆石飛機(jī)公司生產(chǎn)的一種著名機(jī)型。在這次試飛之前,歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)只是對(duì)其引擎略加改動(dòng)。庫爾塞利·格雷戈?duì)柺舱f,"我們唯一做的就是將飛機(jī)引擎的噴嘴改小一點(diǎn),因?yàn)樯锶剂媳葌鹘y(tǒng)燃料燃燒得更為充分,會(huì)使燃燒室變得過熱。"而在2009年,美國(guó)大陸航空公司的波音737客機(jī)使用混合生物燃料進(jìn)行試飛時(shí),幾乎沒有對(duì)飛機(jī)及其引擎做改動(dòng)就使用了。那一次,燃料中的50%由海藻油、麻風(fēng)樹油組成,另外50%是傳統(tǒng)航空煤油。完成試飛任務(wù)之后,這架客機(jī)第二天就恢復(fù)了日常的載客飛行。美國(guó)大陸航空公司隨后進(jìn)行的引擎分析也顯示,和傳統(tǒng)航空煤油相比,生物燃料對(duì)引擎和飛機(jī)的影響沒有本質(zhì)上的不同。
空客公司新能源部負(fù)責(zé)人保羅·納什(PaulNash)告訴記者,一系列的研究和飛行測(cè)試表明,以海藻為代表的第二代生物燃料能夠直接在現(xiàn)役的飛機(jī)上使用,不必重新設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)和飛機(jī),機(jī)場(chǎng)也不必建設(shè)新的燃料輸送系統(tǒng)。"我們應(yīng)該尋找和開發(fā)適用于現(xiàn)有飛機(jī)的生物燃料,而不是去改造飛機(jī)來適應(yīng)新的生物燃料。"保羅·納什說。
波音、空客這兩大飛機(jī)制造商,聯(lián)合英國(guó)維京大西洋航空、美國(guó)大陸航空公司、新西蘭航空公司等數(shù)家航空公司已經(jīng)進(jìn)行了5次混合生物燃料飛機(jī)的試飛。整個(gè)航空界從沒有像今天這樣急迫地需要找到傳統(tǒng)航空煤油的替代品,以擺脫對(duì)石油的完全依賴。
國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)(IATA)的數(shù)據(jù)顯示,原油價(jià)格每增加1美元,以航空煤油為主要燃料的全球航空運(yùn)輸業(yè)成本將增加16億美元。
全球控制溫室氣體的行動(dòng)更是讓航空業(yè)的未來蒙上了一層陰影。從2012年起,降落在歐盟區(qū)域內(nèi)的航班溫室氣體排放總額將被限制在2004年到2006年平均水平的97%,2013年降至95%。一旦超出,就要留下"買碳錢"。據(jù)估算,各家航空公司將可能為此付出高達(dá)幾十億美元。
在成本和環(huán)境的雙重壓力下,航空業(yè)把目光投向了生物燃料。與日益枯竭的化石燃料相比,生物燃料屬于可再生能源,可謂取之不盡。而且,它能減少60%-80%的碳排放。
幾近完美的第二代生物燃料雖然看起來非常誘人,但最終進(jìn)入商業(yè)化生產(chǎn),替代部分石油燃料作為航空燃油的來源,還需要漫長(zhǎng)的過程。
第二代航空生物燃料仍然處于實(shí)驗(yàn)室階段。在大規(guī)模商用之前,首先要經(jīng)過試飛和安全性評(píng)估。目前各家航空公司的試飛進(jìn)展順利,中國(guó)國(guó)際航空公司也將于今年內(nèi)攜手波音公司進(jìn)行生物燃料飛機(jī)的試飛。
但安全性評(píng)估仍未完成。安全永遠(yuǎn)都是航空業(yè)最重要的問題,國(guó)際航協(xié)正與相關(guān)檢測(cè)機(jī)構(gòu)開展合作,預(yù)計(jì)最快可以在2011年完成這方面的測(cè)試。
國(guó)際航協(xié)的計(jì)劃是,在2011年完成安全性測(cè)試后,生物燃料在2012年開始正式應(yīng)用于航空運(yùn)輸業(yè),數(shù)量不高于燃料總量的1%。
"第二代生物燃料從目前的生產(chǎn)技術(shù)來看是完全能夠?qū)崿F(xiàn)的,但由于生產(chǎn)成本太高,目前還缺乏商業(yè)化生產(chǎn)的條件。多長(zhǎng)時(shí)間走出實(shí)驗(yàn)室,是個(gè)非常困難的問題,"中國(guó)科學(xué)院農(nóng)業(yè)政策研究中心副研究員仇煥廣說。
呂雪峰認(rèn)為,"打通技術(shù)路線并不難,難在是否能夠與石化燃料競(jìng)爭(zhēng),以及是否能夠規(guī)模化生產(chǎn)與供應(yīng)。多久能夠商業(yè)化應(yīng)用,取決于核心瓶頸問題,即成本與規(guī)模問題的解決。依照目前的情況推測(cè),至少在10年后。"
國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)喬瓦尼·比西尼亞尼(GiovanniBisignani)對(duì)第二代生物燃料的發(fā)展可謂信心十足。根據(jù)國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)的路線圖,生物燃料占航空燃油的比例在2020年將達(dá)到15%,2030年達(dá)到30%,2040年達(dá)到50%。
實(shí)際應(yīng)用的重要新聞:
愛飛網(wǎng)2011年10月28日消息:國(guó)航一架波音747飛機(jī)于10月28日上午8點(diǎn)33分執(zhí)行生物燃料驗(yàn)證飛行。航班于8點(diǎn)30分起飛,9點(diǎn)30分落地。8點(diǎn)15分,生物燃料驗(yàn)證試飛飛機(jī)推出停機(jī)位。8點(diǎn)35分該架飛機(jī)順利起飛。在空中進(jìn)行起飛、降落、大角度爬升等動(dòng)作后,國(guó)航747飛機(jī)順利完成試飛。
此次試飛采用了綠色航空燃料50比50的比例與產(chǎn)自石油的航空燃料混合,最高飛行高度1萬1千米 。機(jī)長(zhǎng)報(bào)道飛行中一切正常,飛行狀態(tài)與正常燃料一樣無異常。此次試飛采用的生物燃料來自中國(guó)西南地區(qū)種植的麻風(fēng)樹原料基地。原料基地是中石油的基地,麻風(fēng)樹又稱小桐子樹。試飛747四個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)中,其一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)采用了生物燃料,另外三個(gè)仍采用正常航油。采用生物燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了隔離方式處理。
在第二代生物燃料中,最被寄予厚望的或許是海藻。海藻不會(huì)占用土地和淡水,不與人爭(zhēng)糧,不與糧爭(zhēng)地,只要有陽光和海水就能生長(zhǎng),甚至在廢水和污水中也能生長(zhǎng)。海藻生長(zhǎng)迅速,從生長(zhǎng)到產(chǎn)油只需要兩周左右,而大豆、玉米等作物需要幾個(gè)月。它的產(chǎn)油量也非??捎^,一畝大豆一年下來約產(chǎn)油300公斤,而一畝海藻至少能產(chǎn)油2-3噸。 不僅如此,海洋微藻等藻類還能大量吸收碳,"微藻的光合作用吸收二氧化碳,可利用微藻進(jìn)行生物固碳,"中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過程研究所研究員呂雪峰告訴《南都周刊》。
正因?yàn)樵孱惖榷鄶?shù)植物生長(zhǎng)需要二氧化碳,所以對(duì)生態(tài)有著積極的影響。當(dāng)燃料燃燒時(shí),會(huì)給大氣帶來額外的二氧化碳。而當(dāng)你使用藻類生物燃料之時(shí),它在生長(zhǎng)時(shí)吸收的二氧化碳可以與燃燒時(shí)釋放的二氧化碳相互抵消,實(shí)現(xiàn)幾乎無害的排放。
當(dāng)然,不是所有的藻類都具備產(chǎn)油的本領(lǐng)。呂雪峰說,湖泊營(yíng)養(yǎng)化帶來的藍(lán)藻,是不可以直接用來做生物燃料的,因?yàn)樗鼈儾缓停渖L(zhǎng)也不可控。 除了藻類,麻風(fēng)樹(又稱"小桐籽")也被很多人士看好。麻風(fēng)樹有極強(qiáng)的適應(yīng)能力,即使在干旱、貧瘠的土地上也能生長(zhǎng),因此不會(huì)占用本就不多的耕地面積,影響糧食作物的產(chǎn)量。不但如此,麻風(fēng)樹的果實(shí)產(chǎn)油量還很高,每顆果實(shí)可以產(chǎn)生自身重量30%-40%的油,因此被稱為"灌木中的綠色黃金"。
處理的方式與鈾燃料相似,先以機(jī)械方式切斷燃料棒,再以濃硝酸溶解,惟金屬釷在硝酸中呈“怠惰性”,故須添加小量HF,使之易于溶解,但氟離子易與鈾及釷形成錯(cuò)化合物,影響萃取效果,且又引起強(qiáng)烈的腐蝕問題,解決...
釷燃料是指能制造可以能取代鈾-235的核燃料鈾-233的釷-232。釷資源中產(chǎn)量最多的礦物為獨(dú)居石(monazite),一般釷含量為1~15%。首先將獨(dú)居石以或氫氧化鈉溶解,加以過濾、沉淀,再以硝酸溶...
核能發(fā)電目前是以鈾-235為主要原料,鈾含量高的礦藏正在急遽下降。能取代鈾-235的核燃料之一是鈾-233,但它在自然界并不存在,得要從釷-232來制造。核能發(fā)電是能源危機(jī)中的新寵,但由於核分裂反應(yīng)器...
格式:pdf
大?。?span id="wzhzvwp" class="single-tag-height">120KB
頁數(shù): 未知
評(píng)分: 4.4
我們身邊的塑料制品,大都是用寶貴的石油制成的。有沒有辦法讓廢舊塑料變回石油呢? 日本一家公司近來就發(fā)明了一種機(jī)器,能把塑料加熱,變成蒸汽,再經(jīng)過處理,把蒸汽變成原油。這種機(jī)器小巧靈活,很適合在家里使用,目前正準(zhǔn)備批量生產(chǎn)。
格式:pdf
大?。?span id="brqpgls" class="single-tag-height">120KB
頁數(shù): 1頁
評(píng)分: 4.8
日長(zhǎng)一家公司成功研發(fā)出一種新技術(shù),利用氣體熏蒸下水道的污泥,將其變成燃料。該技術(shù)是在直徑約1米、長(zhǎng)約2米的罐中裝入脫水后的60千克污泥,然后將用作金屬機(jī)械洗滌劑的二氯甲烷等溶劑加熱到80攝氏度,繼而利用產(chǎn)生的氣體熏蒸污泥約3小時(shí)。干燥以后便可獲得約16千克灰色的砂狀燃料。與通常通過焚燒處理污泥的方法相比,新技術(shù)能降低溫室氣體二氧化碳的排放量.從而達(dá)到環(huán)保的目的?