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波音是如何看生物航油?

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發表時間:2017-12-28 11:38

如果不是因為地溝油,公眾對航空生物燃料這一概念應該還比較陌生,前者做為曾經的“過街老鼠”而后搖身一變成高大上的航空燃料,著實讓公眾眼前一亮。

  這一切始于4年前,2011年荷蘭航空開始商業使用生物航空燃料,用于轉化成航空用油,航空生物燃料這一專業名詞也正式進入公眾的視線。國內方面,東航在2013年4月在全國進行航空生物煤油的試飛驗證,海航也在2015年3月進行航空生物煤油的商業載客飛行。

  盡管故事還剛剛開始,航空生物燃料目前也僅是小范圍商用,但由于航空燃料的需求量巨大,地溝油顯然已然不夠用。航空生物燃料的發展需要更多元的原料和技術。

  “目前應用于國內進行試飛的航班采用的生物航油分別來自餐飲廢棄油(俗稱“地溝油”)、小桐籽和棕櫚油。從目前情況來看,光是這三種原料難以滿足航空生物燃料量產的需要?!辈ㄒ糁袊夹g與研發副總裁伍東揚在接受無所不能特(caixinenergy)約記者劉疏桐(荷蘭留學歸國創業人員)專訪時表示。

  近些年,受制于溫室氣體排放對航空業發展的影響,波音做為飛機制造商,也著重加強對航空生物燃料領域的關注和研發。

  據介紹,波音2005年開始關注并推動航空生物燃料的發展,并在2006年與美國航空航天總局和巴西Tecbio生物燃料公司共同開發航空生物燃料。而在中國,波音也已于2009年開始推動中國市場航空生物燃料的發展,包括展開相關的研發工作。

  對于原料短缺、成本高問題,伍東揚稱波音正從兩個方面著手解決:靠前,尋找和探索量大并可用于生產航空燃料的生物質,來解決生物質資源缺少的問題,例如微生物類,木質纖維素等生物質來用于生產生物航油;第二,通過開發新的技術路線將多種生物質資源經濟地轉化為航空燃料。波音希望通過這二方面的工作來終達到降低產品成本的目的。

  發展現狀與存在問題

  生物航空燃料的使用是否會影響飛行器的效率和安全?

  答:近年來,全球已經有超過1600次基于航空生物燃料的試驗飛行和商業航班,其中包括許多遠程的飛行。這些試飛項目,引起了社會的廣泛關注,對整個產業的發展起到了良好的推動和宣傳作用,并且證明了達標的航空生物燃料,能夠替代或者部分替代石化航油。

  生物航空燃料推進的主要困難是什么? 技術?原料? 中國的情況和波音在其他地區的情況有什么不同?

  答:主要的困難兩者都有,尤其是在技術上,生物質中的氧含量非常高,如何開發出經濟的生物質脫氧過程和技術,是生產航空生物燃料的難點和核心點。

  國際上,航空生物燃料的開發,大致始于2005年。中國從2009年開始航空生物燃料研發,因此和國際上不存在大的差距。中國是一個地少人多的國家,人均耕地面積不到世界平均值的一半。保證人們的糧食消費,是國家的靠前大任務。這就意味著糧食類生物質原料比如蔗糖、玉米等,在我國不能用來生產生物燃料。因此在中國開發航空生物燃料的靠前大準則,就是不能“與民爭糧,與糧爭地”。中國應該基于國情,積極探索和開發適用于中國生物質資源的航空生物燃料生產技術。比如開發農作物秸稈,林業廢棄物,城市生活垃圾,工業“三廢”等廢物作為原料的低成本生產技術。一方面可以變廢為寶,另一方面也能解決因為目前這些廢物處理不當而導致的環境污染問題。

  據說生物航空燃料目前的成本還非常高, 是普通航空燃料的2-3倍, 主要原因是什么, 那么波音有沒有探索到一些可持續的運營方式?

  答:主要原因是目前可用原料的價格昂貴以及生產成本高。在量產航空生物燃料方面,還會遇到原料來源有限,成分和品質不穩定,季節性分布不均勻等一系列困難。所以技術創新是實現航空生物燃料商業化的必要途徑和當務之急。

  而為了能夠實現航空生物燃料的大規模產業化生產,穩定且大量的生物質來源是重要的因素,目前應用于國內進行試飛的航班采用的生物航油分別來自餐飲廢棄油、小桐籽(麻風樹果實)和棕櫚油。從目前情況來看,光是這三種原料難以滿足航空生物燃料量產的需要。因此波音正從兩個方面著手解決這一問題,靠前,尋找和探索量大并可用于生產航空燃料的生物質,來解決生物質資源缺少的問題,例如微生物類,木質纖維素等生物質來用于生產生物航油;第二,通過開發新的技術路線將上述多種生物質資源經濟地轉化為航空燃料。我們希望通過這二方面的工作來終達到降低產品成本的目的。

  如何更好的讓傳統石油公司加入到生物航空燃料推進進程中?

  答:一方面通過改善航空生物燃料的經濟性和商業化的可行性,另一方面可以通過控制碳排放和制定優惠的補貼政策來讓傳統石油公司加入到生物航油的推進進程中。

  國際民航組織在2005年制定了一個面向2050年的碳減排計劃。希望通過一系列的技術革新使得2020年的碳排放維持在2005年的水平,并且在2050年降低到2005年的一半。一方面是快速增長的行業,另一方面是巨大的減排任務,使整個民航業面臨碳減排的極大挑戰。 歐盟在2008年曾計劃自2012年起征收航空業的碳排放稅。雖然因為各國的反對,這一舉措終沒有得到落實,但我們也意識到溫室氣體排放,是導致當前一系列氣候變化和環境問題的重要原因,減少碳排放,即使不是一個強制的要求,也是一個值得整個航空業共同奮斗的目標。

  有一些國家為了鼓勵航空生物燃料產業的發展已經制定了優惠的補貼政策比如美國環境保護署于2013年同意將航空生物燃料納入可再生燃料標準體系中,即如同燃料乙醇及生物柴油的生產商一樣,航空生物燃料的生產商可以通過獲得可再生評鑒指數(RINs)的方式得到補貼。

  后,隨著石油資源的枯竭和成本的增加,航空生物燃料在平衡燃油成本方面也會有幫助。這也是推動航空生物燃料商業化的重要目的之一。

  波音預計生物航空燃料什么時候可以實現大規模運用? 國際航空組織有沒有什么樣的目標?

  答:從目前的情況來看,航空生物燃料的生產成本還是遠高于石化航油的,因此在找到廉價的航空生物燃料的新技術和商業化生產模式之前,普及航空生物燃料在航班上的應用還有一定的困難。樂觀估計,希望在10年內會有足夠的技術創新和突破來促成一定規模的航空生物燃料產業。

  國際航空運輸協會(International Air Transport Association,IATA,簡稱“國際航協”)代表整個航空業向國際民航組織提出了“從2009年到2020年,平均每年燃油效率提高1.5%;2020年實現碳排放零增長;2050年碳排放量比2005年減少50%”的三大承諾目標。英國可持續航空聯盟(Sustainable Aviation,SA)于2012 年3 月發布了《可持續航空CO2 路線圖》,指出英國航空業在2050 年實現顯著增長的同時并不導致CO2 凈排放的實質性增長,并計劃通過發展先進的航空器和引擎技術、推廣可持續生物燃料應用、改進空中交通管理和操作程序等形式實現CO2 排放量的減少。

  波音的角色

  作為一家飛行器制造商, 既不是航空燃料的供應商,又不是使用航油的航空公司, 為什么在這個領域投入這么積極, 希望在這個產業鏈扮演一個什么角色?

  答:靠前,航空生物燃料的使用,能有效減少航空業的溫室氣體排放,并且避免生物質資源的無序處理導致的環境污染。波音公司有決心和義務來推動航空生物燃料產業的發展,以減少整個航空業對環境的影響,幫助中國提升空氣質量。第二,波音公司具有很強的科研和工程實力,對于航空燃油的性能和要求有明確的認識,并且深度參與到航空生物燃料的審批過程中,因此在整個行業中,也是有能力來促進這項工作的企業之一。第三,目前太陽能、燃料電池、核能等均難以應用到商業航空領域,航空生物燃料是為數不過可行的化石燃料替代品。第四,對于我們的客戶——航空公司來說,燃油成本超過了整個運營成本的35%,是航空公司目前較大的單項成本。航空生物燃料的商業化有助于滿足航空公司對燃油用量和價格上的需求。

  目前波音公司在全球范圍內哪些地方進行了生物航空燃料的項目? 波音公司與各國各航空公司共同推進生物航空燃料的主要合作方式是什么?

  答:波音公司在美國,中國,日本,巴西,歐洲,和阿聯酋等國參與新型航空生物燃料原料和轉化工藝的研究,開發和測試工作。并與許多的航空公司包括日本航空,維珍航空,國航,海南航空等進行了航空生物燃料的試飛。

  合作的主要方式包括:(1)建立區域性的航空生物燃料路線圖,來共同評估航空生物燃料供應鏈的區域可行性,主要地區包括:美國,中國,巴西,歐洲,中東,澳大利亞和南非等;(2)在試飛和商業飛行方面,支持航空公司使用得到審批的航空生物燃料,并協助測試未經審批的航空生物燃料;(3)與各航空公司和其他行業伙伴共同創建可持續航空生物燃料用戶小組(SAFUG),全球已有接近30家航空公司加入了這一組織,代表了全球1/3左右的航油需求,該小組將推進可持續航空生物航料的開發、認證和商業化應用。

  波音公司與中國航空公司推進生物燃料的進程如何?

  答:2011年波音與中國國際航空,中國石油,惠普公司,和霍尼韋爾UOP公司合作,在北京首都機場使用波音747-400型客機圓滿實施并完成了中國航空生物燃料的試飛。此次飛行驗證了航空生物燃料技術和產業鏈在中國的可行性,并為航空公司提供了重要的數據支持,為生物燃料在中國的標準制定和未來的商業飛行奠定了基礎。

  今年,波音與海南航空和中國石化合作使用波音737-800型客機進行了靠前次生物航油的載客飛行。這一次飛行標志著我國航空業在節能減排領域進入商業飛行階段,也將對新能源應用和綠色低碳飛行的可持續發展產生深遠的影響。

  此外,波音也立足于本土,結合中國的國情和研發能力,積極探索和開發中國特有的生物質資源,聯合中國商飛建立了節能減排聯合研究中心,與高校和中科院等研究院所展開合作,共同開發生物質原料和加工工藝。目前,波音已與國內10多家合作伙伴共同開展了20多個航空生物燃料科研項目,其中包括能源植物、農林廢棄物、廢棄油脂等生物質的調研和加工工藝的開發,建立中試車間、探索技術放大可行性并進行全面的經濟性分析和環境評估,估算各種原料的年產量并對現有原料的利用情況進行分析。


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