生物燃料现身航空领域
http://msn.finance.sina.com.cn 2011-10-21 21:27 来源: 中国联合商报■CUBN记者 周洪博 北京报道
随着化石能源的日益枯竭,生物燃料渐次进入人类的视野。
在刚刚结束的第14届北京国际航空展上,来自全球近200家知名航空企业在华参展。其中,国际知名制造企业霍尼韦尔带来了世界先进的航空生物燃油科技和航空产品;波音公司也在此次航空展上宣布,将与中国民航局、国航等伙伴合作,在今年年底前进行中国首次生物燃料飞行,预计到2015年,生物燃料将实现商业化应用,届时将占航空燃料比例的1%左右。
后石油时代的优势能源
事实上,人类对于生物燃料飞行的研究早已开始。早在2008年2月24日,波音公司与维珍航空合作完成了人类历史上首次采用添加50%生物燃料的混合燃油为动力的飞行试验。目前波音已与中国合作伙伴在上海、清华大学和青岛建立了三个联合实验室,合作领域涉及通信、生物燃料、客舱技术等领域,其中生物燃料是一个非常突出的亮点,合作领域涵盖整个产业链,包括原料种植和收获,以及生物燃料的提取和使用。
由于煤、石油和天然气等传统资源是将固定在地球内部的碳经过燃烧以后排放到大气中,因此其利用势必会增加大气中二氧化碳的含量,从而加剧地球的温室效应。而生物质的形成是植物通过叶绿素的光合作用,将本已存在于大气中的二氧化碳转化为葡萄糖进而转化为植物体的过程,这一过程能够有效减少大气中的二氧化碳含量。
南开大学环境科学与工程学院副教授漆新华在接受媒体采访时表示,生物能源燃烧以后向大气中排放的二氧化碳也只是植物之前从大气中吸收的二氧化碳,两者是平衡的,而且这些二氧化碳可以继续被生物质吸收转化为植物体,进入下一个碳的循环圈;生物燃料在加工过程中最大程度地去除了N(氮)、S(硫)等杂质,是更加绿色的能源,可以大大减少大气中其它污染物的浓度,对环境保护具有重要意义。
国际航协近年来一直致力于推动航空减排的碳中和计划。作为仅次于美国的世界第二航空大国和全球最大的飞机消费市场,我国面临新燃料飞机研究开发的新挑战。目前,我国航空公司航油成本占总成本的36%—40%,如果采用新燃料,可以有效地削减运营成本并降低飞机温室气体排放量。
“生物燃料的来源也非常广泛。”安阳市贞元集团有限责任公司董事长骈运来此前曾对《中国联合商报》表示,农作物、木材、杂草、海藻、动物粪便、动物尸体以及各种废物(废水、固废)等都可以有效利用,转化成生物能源。与太阳能、风能、潮汐能等可再生能源相比,生物质资源较为稳定,是目前地球上唯一可以提供碳和氢的可再生能源。随着化石能源的日益枯竭,生物燃料的优势将更加凸显。
公开资料显示,由于高空飞行的飞机直接将二氧化碳排放在1万米左右的平流层,所产生的实际温室影响要比地面排放大4倍左右,对全球变暖的影响更直接、更明显。此外,飞机在飞行过程中还排放出大量氮氧化物、水蒸气,都对全球变暖有重要影响。相比之下,生物燃料的使用对于减缓气候变暖具有积极意义。
不可忽视的悲观信号
尽管人类对于生物燃料飞行寄予了厚望,但生物能源发展自身存在的成本及技术问题仍有待解决。以玉米乙醇为例。虽然其技术很成熟,但是其成本还是要高于传统的矿物能源。目前全球对玉米乙醇的生产和推广主要还是依赖于各国政府大量的财政补贴;在技术上,目前玉米乙醇和通过油料作物生产生物柴油的技术比较成熟,但是通过纤维素生产乙醇以及通过海藻产油等技术生产生物燃料还有很多技术问题有待攻克。
此外,生物燃料还面临原料不足的问题。资料显示,即使是目前技术最成熟、使用最广泛的玉米乙醇燃料,其占全球总燃料的比例也是很低的。以美国为例,2010年美国全国40%的玉米作物生产出了130亿吨的玉米乙醇,而这只占美国全年汽油消耗量的10%;以专门的油料作物来生产生物柴油也面临原料不足的问题。
国家能源局新能源与可再生能源司副司长史立山在接受媒体采访时表示,虽然我国的生物质资源丰富,但资源量到底有多少,分布在什么地方,资源采集的成本如何,到底哪里可以种植能源作物,潜力有多大,目前还没有详细的调查和评价工作。以秸秆为例,秸秆可以用在造纸、堆肥、生物饲料等多种用途。如从理论上讲,生产1公斤粮食就基本可以生产1公斤秸秆,但是要把这些秸秆资源收集起来,是很难的。“实际可收集的量和理论量之间有很大差距。有时候,算下来有100万吨的秸秆,可能连10万吨都拿不着。”
美国国家研究理事会近日发布分析报告指出,到2022年,美国恐将难以生产足够的生物燃料以达到国会制定的目标。即使目标得以实现,也无法保证通过农作物、草木产生的液态燃料能够在总体上减少温室气体排放。尽管该委员会的一位成员表示,一些最新的数据并未纳入其中,一些涉及商业秘密的新技术也许尚处于保密状态。但分析报告无疑给生物燃料的开发释放了一种悲观信号。
“虽然生物燃料飞行解决了能源危机问题,但同时也会耗用玉米、高粱等作物大量作物作为原材料,这会不会导致粮食价格上涨以及食物资源的紧张?”采访中,有消费者对《中国联合商报》表明了担忧。