盡管“出身卑微”,但源自地溝油的這種航空生物燃料安全性還是很有保障的。
3月21日,首都機場,如同大多數(shù)天氣良好的日子,這座全球第二繁忙的空港數(shù)以萬計地吞吐著來往旅客。中午,一架從上海飛來的波音客機平穩(wěn)落地,??吭谝惶柡秸緲?,一切顯得稀松平常。
通過不同的消息渠道,156名乘客會陸續(xù)發(fā)現(xiàn)這趟飛行的特別之處:為這架波音飛機提供動力的并非普通航油,而是“摻”了地溝油的生物燃料。嗯,盡管地溝油總以不堪的模樣見諸報端,這次卻著實成了綠色環(huán)保的功臣,也促成了中國首次生物航油的載客商業(yè)飛行。
地溝油“上天”,這一切是如何發(fā)生的?
從上海飛行1000多公里到北京,這架波音737的兩臺發(fā)動機“喝”進去的特別燃料,由大約50%的航空生物燃料與50%的傳統(tǒng)石化航油混合而成。前者就是從地溝油中提煉的,是中國石化從餐館收集的餐飲廢油轉(zhuǎn)化而來的生物燃料。
單從名字來看,地溝油就足夠令人生厭了。不過,改變餐飲廢油去向的各種探索正在持續(xù)推進。此次“上天”正得益于中國石化以餐飲廢油為原料所進行的可持續(xù)航空生物燃料的研究。
除此之外,波音公司與中國商用飛機公司還有一個合作項目,始于2012年10月,目標就是探索廢棄油脂提煉航空生物燃料的可能性,包括餐飲廢油、地溝油等,并評估擴大生物燃料產(chǎn)量的可行性及成本。
項目到去年8月取得突破進展,最重要的舉措就是“中試車間”(產(chǎn)品在大規(guī)模量產(chǎn)前的較小規(guī)模試驗)。在“中試車間”里,地溝油要經(jīng)歷這樣的轉(zhuǎn)化流程:簡單清洗,轉(zhuǎn)化成中間化工品,期間去雜質(zhì)升純度,基于這種中間品,再進行一系列后續(xù)轉(zhuǎn)化方案。波音方面透露,這是專門針對中國地溝油開發(fā)出的轉(zhuǎn)化程序。
“地溝油成分復雜、批次差別大,按國外經(jīng)驗沒辦法找到標準化方案?!敝袊田w-波音航空節(jié)能減排技術中心資深研究員胡忠民博士認為,目前該途徑的原料轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)品獲得率都已經(jīng)接近理論上限。由于轉(zhuǎn)化期間的反應條件較溫和、能耗較低,航空生物燃料所需的成分可以得到最大程度的保留。此外,該方式也同樣適用于多個品種的低品質(zhì)油脂,相對更加經(jīng)濟實用。
波音方面介紹,相較于其他生物燃料轉(zhuǎn)化技術,這種新工藝的成本要降低50%。一旦它可以穩(wěn)定生產(chǎn)投入使用,預計可降低50%至80%的周期碳排放。
不過,在大規(guī)模使用之前,民眾最關心的問題大概是:地溝油真的安全嗎?
目前來看,盡管“出身卑微”,但這種航空生物燃料的安全性還是很有保障的。首先,并非所有地溝油都有“上天”資格。中石化向媒體公布的一份數(shù)據(jù)顯示,目前全國地溝油產(chǎn)量在3000萬噸以上,但能夠收集到形成規(guī)模并有利用價值的,其實只有200萬噸以上。
有資格進行轉(zhuǎn)化的地溝油,在“上天前”也需要達到一定的質(zhì)量標準。比如波音公司在聲明中承諾,杭州試點項目生產(chǎn)的生物燃料,將達到2011年批準通過的國際規(guī)格標準。
此外,它還需要滿足多個條件,包括單位重量和體積含有較高能量、在惡劣環(huán)境下保持良好性能、達到飛機渦輪發(fā)動機的苛刻要求、達到所有航空安全方面的要求、使用時不需要對飛機及發(fā)動機進行改造等等。
以3月份的這次試飛為例,燃油經(jīng)過民航局嚴格審查,還通過了發(fā)動機臺架驗證和試飛驗證,獲得1號生物航油技術標準規(guī)定項目批準書(CT SOA ),等同使用符合GB6537-2006標準的3號航煤。也就是說,新型燃油的質(zhì)量至少要等同于高標準的普通航油。
那么,既然航空生物燃料的制作使用過程如此費勁,為何波音這樣的老牌飛機制造廠商要燒錢去做?
波音公司回復給《時間線》的關鍵詞是“碳排放”:
“可持續(xù)航空生物燃料是航空業(yè)減少碳排放,達成行業(yè)高遠的環(huán)保目標并支持航空業(yè)的長期可持續(xù)發(fā)展最有可能的途徑;民用航空占全球二氧化碳排放的2%,是一個正在發(fā)展的行業(yè)。航空業(yè)已經(jīng)制定了目標以減少排放,包括在2020年實現(xiàn)碳中和增長,以及至2050年減少行業(yè)的二氧化碳排放至2005年排放水平的一半。為了實現(xiàn)這些目標,航空業(yè)正在提高全球機隊的效率,改善航班運營的效率并研發(fā)可再生燃料以減少二氧化碳的排放。”
在深受霧霾困擾的中國,航空業(yè)帶來的污染或許會進一步加強。根據(jù)波音公司預測,未來20年中國需要新增6000多架飛機,將成為全球最大的民航市場。這意味著,中國由于航油消耗帶來的碳排放減排壓力也越來越大。
在這樣的情況下,打“減碳”牌自然就成了一舉多得的巧妙選擇:討好了市場,推動了生物燃油技術進步,也彰顯了企業(yè)社會責任感。
《時間線》了解到,波音公司在中國已經(jīng)與12家合作伙伴開展了20個航空生物燃料科研項目,其中既有純理論探討項目,也有實驗室階段論證項目、中試階段項目,還有專門的原材料調(diào)研項目——估算能源植物、農(nóng)林廢棄物、廢棄油脂等原料的年產(chǎn)量,并對利用情況進行分析。此外,在美國、歐洲、中東等多個國家和地區(qū),波音公司都有相應的合作項目。
評判研發(fā)的生物燃料是否成功,波音有一套自己的邏輯:首先,航空生物燃料必須達到或超越傳統(tǒng)航油的技術及安全標準;其次必須是“即加即用”,即可與石化航油直接混合使用,無需對飛機、發(fā)動機和供油基礎設施進行改動。此外,這些項目必須滿足嚴格的可持續(xù)性準則。
當然,長期來看,生物燃料與傳統(tǒng)石化航油相比還應在成本上具有競爭力。這也是市場的需求。
波音的目標是,在2016年推動全球可持續(xù)航空生物燃料供應滿足全球航油需求的1%——看似簡單,實現(xiàn)起來卻并不容易,其前提是市場對新技術的認可。因此,在未來3至5年里若能出現(xiàn)區(qū)域內(nèi)可用的生物燃料,自然是最好了。
事實上,航空生物燃料的研發(fā)早在2005年就開始了,技術已經(jīng)相對成熟。世界各地的航空公司都在嘗試這一新型的飛行方式。截止目前,有三種類型的航空生物燃油獲批,使用過生物燃油的航班超過1600架次。
但相對其他新型技術而言,航空生物燃料的普及速度顯然很緩慢,關鍵就在于成本?!稌r間線》了解到,航油成本在航空公司總成本中占到35%的比例,而目前主流的生物燃料是普通航油成本的3到13倍,即使是波音公司與中國商飛在杭州使用的新工藝,其成本也是石化航油的2倍。
芬蘭航空公司副總裁卡迪·伊哈麥基曾經(jīng)表示,限制航空生物燃料應用的因素有三個:“價格、價格和價格?!?/p>
中國有著豐富的地溝油資源,但這并不能使生物燃料成本下降太多。一方面,國內(nèi)餐飲行業(yè)產(chǎn)生的地溝油成分復雜,符合轉(zhuǎn)化條件的十分有限。另一方面,地溝油采集并沒有大規(guī)模的渠道,只能是研究機構(gòu)自己去找工廠對接。
地溝油之外,還有更多原料可能成為生物燃料。波音公司告訴《時間線》,在中國,這些新型原料還包括:可在邊際土地生長而無需占用耕地的微藻及油料作物、現(xiàn)階段在中國通常被焚燒處理因此導致空氣污染的農(nóng)林廢棄物等等。
由于可持續(xù)航空生物燃料的地域性,波音公司介紹,不同地區(qū)有不同的最優(yōu)選擇,在中國生產(chǎn)的這些可持續(xù)航空生物燃料,將主要供給中國航空業(yè)使用。
盡管目前進展緩慢,但可以預見的是,隨著各國航空業(yè)控制碳排放政策的落地,以及提取技術進一步成熟與成本降低,生物航油將在人們的飛行中發(fā)揮越來越重要的作用。
嗯,終有一天,坐著“地溝油”飛行會成為跟吃飯睡覺一樣尋常的事情。至于科學家們還會把什么綠色原料塞進飛機油箱,還是套用那句著名的廣告詞吧:一切皆有可能。