燃料樹

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(wú)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(kù)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(kù)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(wàn)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(wú)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(yáng)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(wú)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"。