一滴油,折射出環境科技創新發展的方向
國家發展改革委、中國民航局日前在北京舉行可持續航空燃料應用試點啓動儀式, 自9月19日起有12個航班正式開始加註可持續航空燃料。
可持續航空燃料是航空業減少碳排放的重要解決方案之一。民航業約99%的碳排放來自航空飛行活動的航油消耗,可持續航空燃料既能兼容現有設施設備,又有全生命週期降碳效果顯著的優勢。據測算,可持續航空燃料能夠在全生命週期內減排超70%,有的生物質類原料可以減排到85%以上。
可持續航空燃料的發展創新涉及化學、工程學、生物學等多個領域的交叉合作,在合作過程中以可持續發展理念爲指導,各學科的基礎層面科技創新必須考慮環保目標,最終將這些創新成果應用到航空減排領域,實現綠色發展。因此,可持續航空燃料的開發不僅展示了環境科技在整合基礎學科上的創新能力,也體現了通過跨學科合作推動環境保護的巨大潛力。
生產可持續航空燃料有多種方法,最常用的是油脂加氫處理工藝(HEFA),主要利用動植物油脂、廢棄油脂等含有脂肪酸的原料,通過高壓加氫將油脂中的脂肪酸轉化爲烴類物質,生成與化石航空燃油相似的分子結構,通過分餾得到符合航空標準的燃油。廢棄的食用油也可以通過加氫處理法制成燃油,這就是所謂的“地溝油變燃料”。還有一種比較常見的方法是費託合成法(FT),通過熱解或氣化將生物質或廢棄物如生活垃圾、農業殘留物、工業廢棄物等轉化爲一氧化碳和氫氣的合成氣,然後通過催化反應生成液態燃料。此外,還有將生物發酵生成的乙醇、丁醇等酒精通過化學反應轉化爲烯烴類化合物再精煉成航空燃料的方法,以及通過熱化學反應直接將植物殘渣、農業廢料等生物質進行液化,轉化爲液態燃料的方法等。
可持續航空燃料涉及領域廣、產業鏈條長,在各個環節都能明顯地體現出高技術的屬性,鮮明地反映了生態環境科技創新需要在各個基礎科技層面共同創新的特點。這不僅推動了航空業的低碳轉型,還在多個領域激發了技術進步和產業變革。
例如,在原料開發領域,藻類、林業廢棄物、農作物殘渣等非糧生物質和農業廢料、工業廢棄物等城市廢棄物都能夠開發生產可持續航空燃料。在過程工程領域,可持續航空燃料加氫處理促進了綠氫技術的改進和發展,開發新型催化劑也能夠提高反應效率、降低能耗和延長設備壽命、減少廢棄物產生。在氣化技術領域,改進的氣化技術可以在更低溫度和更短時間內將木質纖維素、垃圾等複雜原料轉化爲合成氣,同時減少副產物的生成。同時,可持續航空燃料涉及生物技術與化工工藝等多個學科的交叉創新,通過基因工程、酶工程和先進的催化劑開發,可持續航空燃料的生產過程變得更有效率。這種跨學科的技術融合帶來了更多潛在的技術突破。
生態環境科技沒有獨立的基礎學科,而是以解決環境問題爲導向,整合各基礎學科的方法、成果和經驗,提出解決方案。所以,環境科技的創新不僅依賴於對環境問題的精準理解,還需要以可持續發展理念引領跨學科合作,各基礎學科以環境保護爲目標推動自身領域的創新發展,將最新研究成果應用於環保實踐中。通過這種方式,學科間的協同效應能夠爲環境問題提供更加全面和有效的解決路徑,使創新成果能夠解決環境問題、促進綠色發展。
可持續航空燃料的一滴油,不僅折射出了環境科技創新發展的方向,也折射出通過科技創新發展實現人與自然和諧共生的美好願景。
編輯:劉秀鳳
來源:中國環境網