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航空业提速生物燃料研发

来源:北京商报等
摘要:航油成本居高不下以及减排任务紧迫,让航空业加速研发生物燃料。10月28日,国航成功完成了中国首次航空可持续生物燃料试飞,这也被看做是生物燃料大规模商用的一个起点。然而,成本高、产业化程度不足等问题依旧制约生物燃料的研发速度,能否实现到2015年在华航空市场上占据1%份额仍属未知。生物燃料在华起飞记者10月28日......

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  航油成本居高不下以及减排任务紧迫,让航空业加速研发生物燃料。10月28日,国航成功完成了中国首次航空可持续生物燃料试飞,这也被看做是生物燃料大规模商用的一个起点。然而,成本高、产业化程度不足等问题依旧制约生物燃料的研发速度,能否实现到2015年在华航空市场上占据1%份额仍属未知。



  生物燃料在华起飞



  记者10月28日7时30分左右在首都机场停机坪上看到,首架使用生物燃料的国航客机正在加油。随后,在8时33分,这架航班号为CCA088的波音747-400客机正式起飞,经过57分钟测试飞行后顺利返回首都机场。



  据介绍,此次由国航、中石油、波音公司和霍尼韦尔等公司共同合作的航空生物燃料验证飞行采用加载生物燃油与传统航空煤油混合的方式。



  在此次测试飞行中,验证了全马力起飞、正常爬升、匀速巡航、1.19万米极限高度飞行及降落等环节中,生物燃料向发动机供油的状况。在试飞结束后,机长郑为民表示:“飞行体验生物燃料与传统燃料没区别,加速性能非常良好。”  下一步,国航还将与波音进行中美航线生物燃料的越洋飞行,不过双方并未透露具体时间。



  2013年有望投入商用



  众所周知,随着航油这一航空公司最大成本的燃料价格一再飙升,以及全球对碳排放的控制越来越严格,新型替代品已成为市场关注的焦点。此前有六七家外航已经陆续进行过航空生物燃料的试验飞行,荷航和印度航空已经率先在定期商业航班上应用生物燃料。不过,各国根据自身情况,使用的生物燃料炼制原料也不尽相同。此次,中国使用的生物燃料是从小桐子(麻风树)中提炼的。



  据了解,最早,科学家研发生物燃油时,主要是从玉米、大豆、甘蔗等农作物中提取,然而这些农作物也是人类和牲畜的粮食,并可能带来占用农田、推高粮食价格以及因灌溉、除虫、施肥等改变当地环境等问题。为解决上述问题,第二代可再生生物燃油开始研发,这种燃料是从非农作物原料中提取,目前适用于航空业的原料主要有麻风树、亚麻荠、海藻和盐土植物。



  霍尼韦尔特殊材料集团副总裁张宇峰表示,从全产业链来看,第二代生物燃料比传统航油减少85%碳排放。预计2013年或2014年,生物燃料可正式在中国商业航班中使用。为了向更多航企推广,该公司正在与其他航空公司接洽。



  行业瓶颈尚未打破



  一位业内人士告诉记者,未来,航空生物燃料的质量将满足或超越现行航油标准,并且,在使用时不需要对飞机及发动机进行改装,也不需要新建和改建燃料储存、输送设施,可直接与传统化石燃料调配使用。



  但是,第二代生物燃油也存在自己的瓶颈。一位长期研究航空工业发展的分析师指出,生物燃料的价格是其大范围应用的一大阻碍。目前航空生物燃料的价格大约是传统航油价格的1.5-2倍。



  另外,生产生物燃油的原料供给也是个问题,因为其使用的植物种植数量有限,如何获得持续可靠的供给来源成为一大难题。“现在生物燃料的生产成本中有85%为原料成本,所以未来如何提高种植规模、如何形成产业化都是生物燃料研发亟待解决的问题。”



        10月28日,中国国际航空公司在波音747-400飞机进行了国内首次生物燃料验证飞行,飞行使用的燃油是由50%麻风树产的果实小桐子油和50%现有燃油混合组成的。



        根据其他航空公司之前实验结果,按照5050比例混合而成的麻风树油燃料和标准喷气式飞机燃油在波音747飞机上节省了1.2%的燃油,并减少了60%~75%的二氧化碳排放量,减排效果显著。国航生物燃料验证飞行的成功意味着我国航空运输企业在运用生物燃油上迈进了一大步。



        放眼全球,现在德国汉莎航空公司、法荷航集团公司都已经推出了使用生物燃料的定期客运航班。汉莎航空公司使用生物燃料的定期航班每日4次往返于汉堡和法兰克福,法荷航的生物燃料航班则在阿姆斯特丹至巴黎、巴黎至图卢兹航线上运营。



        必须看到,民航业对生物燃料产业化的需求十分急迫。一方面,尽管欧洲将航空业纳入碳排放计划受到了众多国家的反对,但目前欧盟的态度依旧强硬,并未表现出推迟该计划的迹象。随着2012年碳排放计划实施日期的临近,如何减少碳排放成为越来越重要的议题。另一方面,生物燃料成本降低后,能够有效地帮助航空公司减小对石油产品的依赖,减轻石油价格波动带来的影响。



        近年来,航油价格大幅波动并不断飙升,航油成本占航空公司运营总成本已经超过40%。中国民航“十二五”规划中已经明确提出,到2015年,中国民航运输机队规模将达2850架,是2010年的1.78倍。机队规模的壮大、传统航油价格的攀升等因素要求我们必须寻求到安全、清洁、可持续的能源供给途径。这是关系到航空运输业乃至上下游产业的长远发展问题。



        然而,生物燃料实现产业化还有很长的路要走。任何一项科技成果要真正实现产业化,投入到商业运营中都需要相当长的时间,主要原因就是进一步降低成本,才能实现大规模投产,生物燃料也不例外。目前,我国国内航空生物燃料尚未建立完善的产业链,生物燃料的成本要高于化石燃油。但降低成本的问题不仅存在于中国,也是世界其他国家的问题,这也给了中国航空公司迎头赶上的机会。波音公司预计,到2015年生物燃料将实现商业化应用,届时将占航空燃料约1%的比例。



        中国政府高度重视生物燃料的发展,为一些生物燃料的项目建设提供了支持经费,成立了国家能源生物液体燃料研发中心;中国航空公司积极与科研机构合作,投入大量经费用于生物燃料的研发、生产,做了大量工作。促进航空生物燃料的研发和使用,对于民航业积极应对气候变化、解决民航能源安全问题以及提升民航国际竞争力而言,意义重大。但民航生物燃料的产业化已经面临和其他国家在速度上竞争的问题,这亟待中国政府、民航主管部门更加有力的支持。



        30日从云南省林业厅获悉,至2015年,云南将培育以膏桐为主的1000万亩原料林基地,形成年产100多万吨生物柴油、产值超过30亿元的新兴产业,产能位居全国第一。



        国航生物燃料云南造



        10月28日9时30分,国航一架747客机在空中飞行燃烧了10多吨生物燃油后,平稳地降落在首都机场的跑道上,中国首次航空生物燃料用于客机试飞取得成功。



        中石油副总经理沈殿成说,目前中石油在四川、云南两地的原料基地种植面积已经达到120万亩。而中石油在四川南充投资20亿元建设的生物燃料航空燃油工业生产装置将于2014年建成投产,届时年产能将达6万吨。



        生物柴油提自膏桐



        此次试飞中混合的生物燃料,来自膏桐树(又称麻风树)结出的小桐子果实。小桐子的油脂含量达到40%左右,超过花生的含油量。小桐子呈绿色,形状颇似橄榄。其毛油如同食用油一样呈淡黄色,经过多道工序处理后,变成肉眼看如同白酒一样的航空煤油。



        据悉,云南育桐种仁含油率一般在30%~45%之间,个别地区膏桐种仁含油率可达60%以上,是我国重要的生物质能源育桐生产基地。



        建成4个膏桐良种繁育基地



        早在2006年,云南省林业厅就编制了《云南省林木生物质能源——生物柴油原料林发展规划》,提出2006~2015年,云南将培育以膏桐为主的1000万亩原料林基地,形成年产200多万吨生物柴油、产值超过30亿元的新兴产业。目前,膏桐种植已覆盖全省15个州(市)101个县(市)。



        此外,国家林业局与中国石油天然气股份有限公司在云南省又投资新建了勐海县、元阳县、元谋县、双江县4个良种繁育基地。



        通过采种、采穗等育苗方式为生产提供优良种苗。元阳县膏桐良种繁育基地每年可提供种子4万公斤,推动云南省乃至全国林木生物质能源产业的快速发展。



        将是国内最大生物柴油产地



        随着2007年云南“膏桐脱毒种苗生产和矮化丰产栽培技术”的研发成功,野生膏桐大规模化推广种植已成为可能。近年来,云南省已把膏桐产业列为生物质能源发展的重点,预计到2017年,云南省有望成为我国最大的生物柴油生产基地。
作者: 2011-11-2
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