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“地沟油”飞机能飞多久

来源:中国科学报
摘要:2011年11月,一则“荷兰航空班机将“喝“青岛地沟油”的新闻引爆了各大媒体。有人乐观地预测,“用不了多久,我们的首脑政客,或者平头百姓,都要坐着由地沟油驱动的豪华客机东奔西走了”。那么,地沟油是否真的能顺利实现“一步登天”呢。马克的“地沟”航空燃油第一个提出将地沟油转化为航空燃油的人,目前已无法考证。...

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2011年11月,一则“荷兰航空班机将"喝"青岛地沟油”的新闻引爆了各大媒体。有人乐观地预测,“用不了多久,我们的首脑政客,或者平头百姓,都要坐着由地沟油驱动的豪华客机东奔西走了”。那么,地沟油是否真的能顺利实现“一步登天”呢?其实,前景并没有一些人想象得那么乐观。

马克的“地沟”航空燃油

第一个提出将地沟油转化为航空燃油的人,目前已无法考证。但可以肯定的是,荷兰生物学家马克·戈尔德施绝对是“地沟”航空燃油的早期倡导人和探索者之一。

2009年的一天,51岁的马克在一家饭店用餐,无意中发现一个厨师正忙着将厨后菜油冲入厕所。厨师的解释是:“现在,餐饮业内已多次出现个别不法餐厅用回收的油直接炒菜,并引发饭店和客人纠纷的事件。若直接将剩油倒进厕所冲掉,可以省掉许多麻烦。”

在回办公室的路上,马克的脑子里一直思索着一个问题,是否能找到一个处理“地沟油”的方法,既不影响人们的健康,又能为社会创造经济效益?

马克早年从事过植物油脱氧处理的工作,一个想法突然出现在他的脑海:通过脱氧处理等有机化学反应,是否可以将地沟油转化为“再生能源”呢?马克立即着手实验。然而,实验的进展并不顺利。他将转化的菜油添加到鱼饵中,结果鱼缸里的鱼儿吃了后相继死亡,马克失望了。

2010年夏,马克乘坐荷兰skynrg航空公司的航班去旅游,机长的一番话让他茅塞顿开。机长说:“全球油价天天涨,真受不了。如果有一种航空油的替代产品就好了。”

马克立即联系skynrg航空公司,谋求与其合作。此刻,欧盟正巧提出减排法案,要求荷兰所有航空公司必须在2012年之前减少3%的二氧化碳排放,skynrg公司正为如何完成这一指标而发愁。双方一拍即合,决定联手进行试验。

由于有了此前的经验,马克的这次试验显得顺利了许多。经过完善工艺流程,继而采取植物油脱氧处理等一系列有机化学反应后,马克的“地沟油”终于脱胎换骨,成功转化成合格的航空“可再生飞行燃料”。

“地沟”航空燃油是怎样炼成的

从地沟油到生物柴油,再到航空燃料,这一过程讲起来似乎并不复杂。

地沟油收集上来之后,首先要把其中的菜叶、食物残渣等杂质去掉。这一过程,可以通过加热方式,使杂质沉降后分离,或直接运用专业的吸附剂来除杂。

接着,运用无机硅藻土、分子筛等吸附剂,将油中的胶质去除掉。这样,暗棕色的地沟油将变得较为清澈,但是酸臭味依然存留。为此,需要在其中加入甘油,使地沟油酯化后形成比较纯净的甘油酯。

第三步,将初步提炼的甘油酯进一步进行酯交换反应。这一步骤中需要加入甲醇或乙醇等添加剂,并在70℃的催化实验环境下,使甘油酯变为甲酯。

最后,采用蒸馏法除去多余的甲醇、乙醇、催化剂等,加入适量稳定剂,合格的生物柴油就得到了。

这时的生物柴油仍不能直接用作航空燃油。我们知道,现在大多数飞机都使用航空煤油,而生物柴油和航空煤油在许多物理化学性质上存在巨大差异,如凝固温度、燃料的安全性、抗爆能力等。所以要将生物燃油转化为可靠的航空燃油,仍需要进一步的炼制。即在几百摄氏度的高温环境下,对生物柴油进行加氢、裂化处理,以便得到不含氧的,以碳氢成分为主的航空生物燃料。

值得注意的是,现在,“地沟”航空燃油依然处于尝试阶段。从荷兰skynrg公司对地沟航空油的使用情况来看,一般是50%地沟油燃料和50%化石燃料的混合燃料,航空发动机无需进行改造。当然,随着科技的进步和飞机基础设施的完善,若干年后,飞机上也不排除100%使用地沟油燃料的可能性。

高昂的代价 “地沟”生物燃油,看似前景广阔,实则成本高昂。

首先是地沟油原料的收集。目前,一些发达国家已经强制要求饭店安装地沟油回收系统,这大大方便了地沟油的回收和再利用。甚至一些国家政府专门出钱资助企业来回收地沟油。而在我国,地沟油则会被随意倒进下水道,掺杂各种垃圾、杂质,还需要工人像掏垃圾一样先掏出来,然后送进生产线去做工艺处理,无形中增加了地沟油回收的成本。

其次是技术问题。将地沟油转化成生物柴油,目前国内一些生物燃料企业已经掌握了相关的提炼技术,但要将地沟生物柴油转化为航空燃油,仍未掌握相关的核心技术。据悉,这一工序中的技术难点主要在于催化剂的研发方面,而直接进口一套这样将生物柴油转化为航空燃料的设备则需要几亿元。

由于上述原因,生产1吨地沟航空燃油的代价可购买约3吨普通航空燃油。

“地沟”航空燃油是否有搞头

据荷航的说法,使用地沟油作为飞机燃料排碳少、效率高,还能多跑路。荷航负责人声称,地沟油属于废弃油品,不用重新生产作物,就已经免去了生产过程中的碳排放。和传统的化石燃料相比,可减排60%~80%,而且经过加氢处理,废弃的“地沟油”未来有望100%地替代石化燃料。相比普通的航空燃油,这种“地沟油”转化而来的新型燃料的效率也要多出1%到2%;也就是说,使用这种燃料的飞机,还可以多飞1%~2%的航程。

但2011年6月,国家发改委能源研究所副所长李俊峰在面对媒体时表示,“(地沟航空燃油)那是作秀,目前并不实际,且代价昂贵”。

那么,“地沟”航空燃油到底还有没有搞头?

在荷兰,地沟油的收集都是政府出钱资助企业收集,因此企业不需要承担高昂的收集成本。在日本,地沟油都由专业公司进行回收,并以较高价格卖给政府,政府则将这些地沟油提炼后用作垃圾车的燃料。在英国伦敦,数千辆出租车都在使用“地沟油”处理的生物燃料。英国大力推行地沟油炼制生物柴油,并建立专门的“地沟油”加油站,为出租车司机提供源源不断的动力。

可见,在发达国家,地沟油都是由政府买单、出资,或组织、疏导治理的。

治理地沟油“堵”不是根治问题的办法,重要的是要给地沟油一个合理利用的流向。为此,政府应主动承担起这个义务,给相关企业以倾斜政策,甚至补贴资助,支持地沟油合理回收与利用。只有这样,“地沟”航空燃油和地沟油飞机才有希望,才有搞头。

作者: 2012-7-10
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