生物燃料前景廣闊
- 發佈時間:2015-06-08 08:31:45 來源:中國民航報 責任編輯:羅伯特
□本報特約撰稿人 方瑛
自20世紀70年代以來,受傳統能源價格、環保和全球氣候變化的影響,世界各國日益重視生物燃料的發展,尤其是巴西、美國、歐盟等積極發展生物燃料技術。
雖説目前燃油價格可能在相當一段時間內平穩地維持在每桶50美元,但航空公司至今仍對2014年中期石油價格波動,導致每桶油價哄抬到100美元以上的情境記憶猶新。因此,在油價相對穩定期,航空公司仍然不遺餘力地探索研發飛機燃料的替代能源。對他們而言,新興生物燃料既能穩定航空燃料價格、又能減少碳排放。此外,還能實現垃圾迴圈再利用,減少航空業對環境造成的危害,彰顯業界的社會責任,一舉多得。
積極投身變廢為寶事業
英航在生物燃料研發上一直處於業界先鋒地位。2012年,就同Solena 燃料動力公司簽署了投資及消費協議,共同打造“綠天”倫敦合資工廠,旨在將每年64萬噸的城市固體生活垃圾改造為液體燃料。 這一創新項目的選址為英國埃塞克斯郡瑟羅克的泰晤士企業園,這裡是原科裏頓煉油廠的一部分,擁有便利的交通和現成的燃料儲存設施。 這一工廠的建造將需要聘請約1000名建築工人,計劃于2017年完工,創造多達150個長期的就業崗位。
Solena公司一直在推動開發該項目,通過其專利——高溫電漿體氣化技術將廢棄物有效轉化為合成氣,再使用包括清洗及調理在內的第三方技術,經過費托合成轉化工藝,加氫裂化和電力生成轉化為液態烴。據悉,英航已經和工廠談妥了一張11年的長期訂單,購買工廠每年生産的1600萬加侖飛機燃料。這雖然只佔英航燃料消費總量的2%,但也夠支撐他們在臨近的倫敦城市機場的運營了。
英國航空公司總公司IAG的首席執行官威利·沃爾什表示:“我們一直在努力減少航空燃料對於氣候變化的影響,這個獨一無二的項目標誌著航空業邁出了一大步。在埃塞克斯的泰晤士企業園建造的綠天倫敦燃料工廠為英國航空公司實現減少其碳排放量的目標奠定了基礎。每年生産的可持續噴氣飛機燃料將足以供給倫敦城市機場2倍以上的航班,同時在碳減排上相當於減少了15萬輛汽車上路。”
挪威的奧斯陸機場是首家實現生物燃料常規供給的機場。根據機場運營方Avinor與荷蘭皇家航空、漢莎航空、斯堪的納維亞航空之間簽署的協議,燃料供應商挪威國家石油公司將為約3000架次航班提供66萬加侖的50%混合生物燃料。
煉油方式多樣化 不和糧食搶地
法航在空客A321執飛的每週往返圖盧茲—巴黎的航班上,應用Amyris公司從甘蔗上提取的生物燃料佔10%的混合燃料,這個項目為期一年。荷航和漢莎也向法航看齊,計劃在自己航班上使用這種燃料。阿拉斯加航空公司與夏威夷生物能源公司簽署協議,自2018年起在夏威夷始發的航班上,使用從木質有機物中提取轉化的生物燃料。此外,美聯航、維珍航空、國泰航空等也紛紛簽署了可持續生物燃料的承購協議。其他地區也在迎頭趕上,日本在2014年4月制訂了新一代航空燃料計劃提案,參與方包括全日空、日航、日本貨運航空。其中,全日空是日本生化企業Euglena有限公司的合作夥伴,它們將與雪佛龍魯馬斯全球公司(CLG)聯手,在主要空港附近建造一個生物煉製廠,並於2018年竣工運營,而轉化原料將會從眼蟲藻這種像藻類的淡水生物中提取。最終目標是,能在2020年東京舉辦奧利匹克運動會時,開展生物燃料航班的商業運營。
國泰航空在8月成為位於加州的美國法克羅姆生物能源公司的戰略投資方,該公司獲得美國政府7000萬美元的國防生産法案撥款,在內華達州的麥可恩建造自己的第一座商業規模的生物燃料工廠——Sierra生物燃料公司——將城市生活垃圾轉化成液體燃料。工廠預計于2016年底竣工投入使用,每年把近20萬噸城市生活垃圾轉化成為1000萬加侖的飛機燃料和柴油。工廠還獲得美國農業部的擔保,從美林銀行獲得了1.05億美元的貸款。國泰與法克羅姆洽談了一項長期供應協議,第一步是在未來10年購買該廠生産的3.75億加侖航空生物燃料,這些佔國泰現有燃料消耗的2%。經過預先分揀的有機廢料氣化産生合成氣,在通過精煉以及費托處理流程轉化為合成原油,最後再升級成為液體燃料。
國泰表示,由於能源作物會改變土地利用,因而公司在這一領域的側重點是將垃圾殘渣轉化為生物燃料,並正在研究在其香港基地建造一座廢料加工生物燃料工廠的可行性。國泰在見識過法克羅姆公司位於北卡羅來納州達勒姆市工廠的操作演示流程後,認同了其處理能力。法克羅姆表示了公司在油價動蕩的時局中也能Hold住全場。
可持續性成為發展主旋律
法克羅姆的另一位戰略投資者是業界巨擘——美國廢料管理公司。作為美國最大的渣滓運輸和填埋場運營商,公司聲稱現有城市生活垃圾(MSW)原料協議足以支援法克羅姆在北美再建造7家生物煉製工廠,這些工廠分別在芝加哥、丹佛、休斯頓、洛杉磯、紐瓦克以及舊金山等地,選址都靠近當地主要樞紐機場。所有這些項目加在一起,預計每年生産超過3億加侖的飛機燃料及柴油。
2013年,美聯航與AltAir燃料公司簽署了一份為期3年的1500萬加侖生物燃料合同。 AltAir的生物燃料煉製廠位於加州的帕拉芒特市,原料供應渠道多樣化,起始階段採用本地的動物脂肪和亞麻薺油,使用霍尼韋爾環球油品公司的工藝流程生産再生柴油和飛機燃料。預計將在可持續燃料圓桌會議上認證為可持續能源,達到美國環境保護署對再生燃料標準,並獲得津貼補助資格。這樣燃料在成本製造環節便具有價格競爭力,可助承運人一臂之力,放開手腳應用生物燃料。工廠于年中投産使用,初期産量為每年3000萬加侖液體燃料。根據合同中的第一項燃料供應協議,美聯航計劃于年中在洛杉磯航班上率先運用生物燃料。屆時,生物燃料比例佔到傳統飛機燃料的三成到四成,以實現商業規模的飛機再生燃料交付使用目標。
綜上所述,不難發現,生物燃料的可持續性越來越受到航空公司的關注,除了不與糧食生産爭地爭水外,還要在價格上比石油型燃料有競爭優勢。由於歐洲與美國對能源作物引發的土地利用負面影響的擔憂節節攀升,由廢料轉制而成的燃料拔得頭籌,在承運人中率先找到切入點。廢料首先規避了和糧食及食用油等爭地爭水的現象,而且當其搖身一變為生物燃料的製造原料,也節省了本來處置廢料所需的一筆開銷。
不過,也有航空公司高管認為,採用生物燃料還須考慮整個供應鏈的花費,包括生産、運輸等。阿拉斯加航空集團主席兼首席執行官比爾·艾葉表示:“生物燃料的應用能使飛行變得更環保,增加新就業機會,讓航空公司免受傳統燃料價格波動的影響,從而節省航空差旅開銷。民航飛機已經有能力使用生物燃料,當務之急是要建立足夠、經濟、穩定的供應鏈。”嘉川公司是漢莎及其他航空公司麻風樹油的供應商,據該公司估算,2020年生物燃料的市場價值將達110億美元~190億美元,到2030年達到570億美元。生物燃料的存亡歸根到底還是取決於價格,畢竟生意人不可能一直高價投資綠色可再生産品。
■延伸
是廢是寶 全看伯樂點化
□方瑛
如今的飛機生物燃料來源渠道多樣化,煉製方式也不拘一格,上天入地下海,無所不用其極,業內對此變廢為寶也敢於嘗鮮,並樂此不疲。
就在“地溝油”因危害餐桌安全而成為中國社會公害時,在地球的另一端,地溝油在別人眼裏卻可以“飛上天”。實際上,廢棄烹飪用油是生産生化燃料的原料鼻祖,至今為止在生物燃料演示和正常航班中應用最為普遍。2014年10月,波音與中國商飛在杭州啟動了一個試點項目,每天用地溝油生産160加侖的生物燃料,測試項目成本和可行性。公司預測,中國每年可將地溝油轉化為5億加侖生物燃料。
荷蘭航空使用的地溝油燃料是由動態燃料公司通過SkyNRG提供的。SkyNRG成立於2009年,由荷航、北海集團和春協合作成立的一家生物燃油公司,負責收集和提供燃料原料——廢棄烹飪油。SkyNRG公司的董事、總經理德克·克羅內梅傑表示,目前公司主要關注中國的大中型城市,這些城市的人口比較多、食用油消費量大,廢棄油的産量也相對較大。除了中國外,公司還從北美以及歐洲其他國家進口廢棄油原材料。
在巴西,大規模甘蔗種植業讓生物燃料産業嘗到了甜頭。2014年,巴西戈爾航空公司在營收航班上使用由 Amyris公司從甘蔗上提取的一種名為金合歡烷的生物燃料。Amyris公司的工藝流程也是第四種獲批准的生物飛機燃料合成方式,最初的混合量控制在10%以內。為了讓甘蔗及生長在半乾旱土壤中的植物龍舌蘭生産的乙醇轉化類航空生物燃料能獲得批准,哥倫比亞航空公司與能源開發商 Byogy 可再生公司合作開展測試工作。龍舌蘭是由Byogy公司引薦入巴西的,其既能榨取蔗糖又能提供纖維,銷售後的收入還能降低燃料成本。Byogy公司轉化的生物燃料開始佔混合燃料的50%,但有可能逐步上升至100%。卡達航空也是Byogy公司的投資人之一。
位於科羅拉多的紅石生物燃料公司則準備將美國西部廣袤森林中的枯落物作為再生燃料的原料,在生産再生燃料的同時,也降低了森林火災發生的風險概率。美西南航空與紅石公司簽署了每年近300萬加侖生物燃料購買協議。紅石的第一家生化煉製工廠選址俄勒岡州的萊科威爾,並獲得了美國政府7000萬美元的國防生産法案(DPA)撥款,再加上旗艦風險投資公司的投資,項目計劃在2016年竣工投産。俄勒岡州工廠預計每年可將14萬噸來自森林和伐木場的木質有機廢料經過氣化生成合成氣,化學流程轉為合成油、升級成液化燃料等一道道工藝步驟,轉化成至少1200萬噸再生飛機燃料、柴油和石腦油。工廠生産的燃料將於2016年開始,用於公司在加利福尼亞灣區的運營。
維珍航空也躍躍欲試,與位於芝加哥的Lanza科技公司聯手合作。Lanza開發的一種發酵流程可以將煉鋼廠以及其他加工處理廠截取到的工業燃燒廢氣,透過一種微生物將富含大量一氧化碳和二氧化碳的廢氣轉化為乙醇,再通過瑞典生化燃料公司開發的工藝將乙醇進化為飛機燃料。團隊期望在年底進行航班演示,這是獲得美國試驗材料學會批准生産的關鍵一步。該公司的第一家廢氣發酵工廠也計劃在2016年投入使用。英國匯豐銀行在10月也加入了維珍與Lanza科技的合夥項目,從而擴大了流程規模,從現有的製作樣品級別擴充至演示級別,生産出足以在演示航班上應用的燃料量。
在阿聯酋,人們另辟蹊徑,阿提哈德航空與波音公司等投資的合作項目的廢料來源取材于沙漠水産養殖排放出的近海海水,非常小眾,也可説是舉世無雙。 當地水産養殖業把海水泵入魚蝦養殖場,産生的廢水中富含魚蝦排泄物的營養成分,可以作為肥料灌溉耐鹽作物,經過鹽生植物凈化後的水排入紅樹林濕地,最後再流入大海。在整個迴圈中的鹽生植物和紅樹林最終都會被轉化成生物燃料燃油,用於生産飛機燃料。大規模的綜合生態系統的演示論證將由可持續生物能源研究協會牽頭,預計于夏末開展。除了阿提哈德航空和波音公司這兩位合夥人外,霍尼韋爾環球油品公司、通用電氣公司、法國賽峰集團以及阿布扎比的馬斯達爾學院,都將作為流程開發商參與其中。