--------------------------------分會介紹--------------------------------

隨著燃油價格的不斷波動和全球環境問題日益受到關注，可持續性航空生物燃料的研發也逐漸成了現代航空業關注的焦點。航空生物燃料不僅能夠切實減少碳排放量，還能為全世界創造社會經濟效益，從而有利於環境保護和航空業的可持續發展。我國航空生物燃料的研究於2009年展開，目前在技術方麵也有了一定程度上的突破。那麽我國航空生物燃料還麵臨著怎樣的難題？現如今，具有中國本土化特色的航空生物燃料又是什麽？新浪航空根據這些問題，對我國的航空生物燃料以及相關的問題進行了一次深度的解讀。
　　航空生物燃料

　　航空生物燃料，是指以動植物油脂或農林廢棄物等生物質為原料，采用加氫去氧法或費托合成技術生產的航空燃料。其性質與傳統石油基燃料相當，部分指標甚至優於傳統航空煤油，單獨或與化石航空煤油調合後可滿足航空器動力性能和安全要求，且無需製造商重新設計引擎或飛機，航空公司和機場也無需開發新的燃料運輸係統。

　　我國為什麽要開展航空生物燃料研發？

　　隨著中國經濟的快速發展，我國民航業的發展更是突飛猛進。根據中國民航局提供的數據顯示，2013年我國民航的年旅客運輸量是3.5億人次，明年或將達到4.5億人次。到2030年時，我們的客運量將突破15億人次。波音公司根據這個數字做出了預測，今後20年裏，中國需要新增近飛機6000架。

　　麵對如此快速的航空運力增長，民航業對航空燃料的需求也在日益增加。對此，航空業麵臨著兩大挑戰，第一大挑戰是燃料日漸緊缺帶來的成本上升挑戰。現如今，通用的航空燃料是化石燃料。這種燃料能源是不可再生的，將會越用越少。能源供應在減少，而需求卻在不斷地增加，由此造成的燃油價格的剛性增長，將導致航空公司飽受燃油成本不斷上升，經營壓力越來越大的困擾。

　　第二個挑戰就是應對全球氣候變化和減少碳排放的挑戰。根據我們航空業現在的統計數據來看，我國航空業碳排放的占有比例還不是很高，大約在2%。但隨著日後我國飛機數量的不斷增長、航班次數的增加，碳排放的總量將會持續性增加。為了減緩航空業碳排放量對全球環境的影響，國際航空運輸協會代表整個航空業向國際民航組織鄭重提出承諾，就是到2020年前實現無碳增長，2050年碳排放量比2005年減少50%。

　　麵對能源危機和氣侯變化的雙重挑戰，除了提高飛機燃油效率和航空公司運營效率外，最重要的就是要尋找新的替代能源。而發展航空生物燃料，就成為航空業實現可持續發展的一條必由之路。

　　航空生物燃料與普通生物燃料的區別

　　生物燃料在當今社會已不再是一個新鮮詞了。其中最為大家所熟知的有，生物燃氣、燃料乙醇、生物柴油、生物油和顆粒燃料。它們都來源於生物質，所以統稱為生物燃料。生物燃料和我們現有的化學燃料差別不是太大。在使用時，兩者可以進行混合添加，並且不會影響設備的使用。

　　航空生物燃料與普通生物燃料最大的區別在於，航空發動機對於航空生物燃料的硫化指標和技術參數要求比較高，因此相應的燃料轉化過程也更加嚴格。也就是說，航空生物燃料與現有的航空石化燃料具有嚴格一致的質量標準要求。至少在可以預見的未來，還難以找到其他的化學替代產品。

　　我國航空生物燃料的特點與發展

　　航空生物燃料產業發展至關重要的一點就是實現本土化，也就是說我們要充分利用我國合適的生物質資源來煉製生物航油，以有效地降低航空生物燃料全生命周期的能耗和碳排放，達到真正的可持續性發展。

　　1、我國航空生物燃料的主要原材料

　　目前，我國航空生物燃料的主要原料根據化學成分，可分為三大類。第一大類為動植物油脂，其中包括棕櫚油、麻風樹油、廢棄動物脂肪、餐飲廢油以及微藻油等，在中國的年產量約為500萬噸。動植物油脂作為航空生物燃料的原料，能量密度最高，其化學成分與航油最接近，轉化的工藝相對比較成熟。目前，大部分的航空生物燃料都是從油脂類原料轉化而來的。但是這類原料的價格比較昂貴，大約為目前石化航油的1到25倍。再加上轉化中的損失和生產成本，目前通過這種油脂生產的航空生物燃料成本大約是石化航油的3到40倍。

　　第二大類為糖和澱粉，包括甘蔗糖、玉米澱粉、木薯澱粉以及製糖工業的廢液等，在中國的年產量約為1000萬噸。其原料價格大約是石化航油的15%至80%。從糖和澱粉出發，生產航油的技術路線包括微生物發酵和化學轉化。目前生物發酵產生的航油產品隻能以10%的最高比例與石化航油參混，成本大約是後者的3到10倍。化學轉化方法還處在研究階段。

　　第三大類為木質纖維素，這就包括各種農作物的秸稈、玉米芯、林業廢棄木料、造紙廠廢液等，在中國的年產量大約在7億噸左右。雖然產量非常大，但是木質纖維素到航油的轉變，在技術上具有較大的挑戰性。目前隻有一種基於煤炭液化的技術可用於木質纖維素的轉化，但該方法的前期設備投資巨大，且過程比較繁瑣。產品的成本是石油基航油的10倍以上。目前，其他基於木質纖維素的轉化技術都仍處在開發或審批階段。

　　2、我國航空生物燃料研發特點

　　航空生物燃料專家，波音中國技術與研發副總裁伍東揚博士曾表示，我國將不重點考慮以糖和澱粉類物質作為原材料，來進行航空生物燃料的生產。因為依據我國國情，航空生物燃料的研發，需要建立在不與民爭糧，與糧爭地的基本原則基礎上。

　　當今，最具我國特色的航空生物燃料原材料是地溝油。為了有效地杜絕“地溝油”流向餐桌，危害我國民眾的身體健康。合理回收和利用廢食用油脂，成為了一條必經且有效的途徑。2012年8月16日，由中國商飛公司和波音公司共同出資成立的中國商飛—波音航空節能減排技術中心在京正式成立。同年，地溝油轉換成航空生物燃料的項目也正式啟動。

　　新浪航空從節能減排技術中心資深研究員胡忠民博士處獲悉，中國的地溝油不同於一般的餐飲廢油。它成分複雜，不同批次差別極大，且裏麵含有各種香料，殘渣等雜質，以致很難找到一個標準化的提純方案。因此，節能減排技術中心針對我國地溝油，開發了一條全新的轉化途徑。主要的工藝是將地溝油簡單清洗後，轉化成為一種中間化工品。在這個過程中，地溝油中的雜質被去除掉，產品的純度得到提高。基於這種中間品，技術中心開發了一係列後續的轉化方案。實驗室階段結果表明，這條轉化方式的反應條件比較溫和，能最大程度的保留生物質中的碳氫組分，從而減少過程中的溫室氣體排放，降低能耗。

　　波音公司深化在華航空生物燃料研發

　　目前，波音公司正與國內12家合作夥伴共同開發了20個航空生物燃料科研項目。這些合作夥伴涉及大學、研究所及工業界。科研項目類別包括：3個理論探索項目—旨在研究如何降低現有原料的生產成本及開發新的廉價原料；12個實驗室階段驗證項目—驗證尚未通過認證的新型轉化技術的可行性；2個中試階段項目—建立中試車間、探索技術放大可行性並進行全麵的經濟性分析和環境評估；3個原材料調研項目—針對能源植物、農林廢棄物、廢棄油脂等生物質，估算各種原料的年產量並對現有原料的利用情況進行分析。

　　此外，波音公司與中國商飛合作的研究機構已經在“廢棄油脂”項目上取得突破， 開發了一條比與傳統油脂直接加氫脫氧更為經濟的轉化途徑。該項目於2012年10月啟動，旨在探索使用廢棄油脂（包括地溝油、食用油邊角料、餐飲廢油等）提煉可持續航空生物燃料的機會。中國商飛-波音航空節能減排技術中心，目前正在籌建“中試車間”—一條日產0.5噸航空生物燃料的生產示範線，以驗證新的轉化途徑工業放大的可行性、並綜合評估新途徑的環保性、安全性、經濟性等一係列工業指標。初步估算，通過這條新工藝得到的航空生物燃料產品成本，應該是現有石化航油的2倍。這給後續進一步降低成本，提高商業化的可行性，提供了很好的起點。

　　我國航空生物燃料所麵臨的困難

　　中國生物質能源產業技術創新戰略聯盟理事長馬隆龍向新浪航空透露，生物質到航空燃油的轉化，是一個極具挑戰性的過程。其主要表現在，生物質和航油成分的巨大差異以及航油產品的嚴格標準。生物質的種類繁多，能量密度小，水含量高，形態多為固態(部分油脂為液態)，其成分複雜多樣。從航油角度來說，基於安全性的考慮，需要滿足一係列苛刻的理化指標，才能被添加到飛機上，以確保飛行的萬無一失。生物質和航油的巨大差異，是航空生物燃料研發的主要難點。

　　針對現有的生物質原料，一共有8條主要的轉化途徑，目前隻有3條得到了ASTM的審批。雖然有了一定的產品標準，但成本不能進一步降低的話，商業化運營則難以實現。目前，研發當中航空生物燃料產品成本最低的，也是現有石化航油的2倍左右。這對於航空公司來說，仍然是很難接受的。

　　此外，生物質中的氧含量非常高，轉化為航油的過程通常要求加氫脫氧。工業上氫氣來自於天然氣。我國的天然氣儲量不大，天然氣本身的需求就很旺盛。因此航空生物燃料對於氫氣的大量需求，也會是一個比較嚴重的製約因素。

　　目前的加氫脫氧催化劑，主要來自於石化行業，並且大部分直接沿用了石油的加氫脫硫催化劑。此類催化劑不是為了轉化生物質而設計的，在使用上會產生一係列的問題，造成產品的汙染，設備的損耗，並導致成本上升。因此，研究基於生物質的加氫脫氧催化劑，是現在的一個發展熱點。

　　我國航空生物燃料的未來發展

　　縱觀全球航空生物燃料的發展曆史，其發展速度還是相當之快的。自2005年開始，在短短的不到10年裏，航空生物燃料的研發和實驗工作已經取得了重大的突破，多家航空公司采用新型的航空生物燃料成功地進行了試飛。

　　我國於2009年開始針對航空生物燃料開展了相關的研發工作。並在2012年也進行了相關的試飛工作。以目前的發展速度來看的話，一旦我們在轉化技術和原料供應技術上，取得了一定的突破，再加以一些合理良好的國家政策。樂觀估計，10年內應該會有足夠的航空生物燃料的技術創新和突破，並成就一定規模的航空生物燃料產業。