

从原先遭到废弃,到成为专供航空公司使用的生物航煤,“地沟油”俨然已踏上了一条变废为宝的逆袭之路。*生物航煤一般指生物航空煤油,以多种动植物油脂为原料,采用自主研发的加氢技术、催化剂体系和工艺技术生产。
早在2014年,中国首批规模化生产的生物航煤已经获得了适航证书。终于,在今年9月26日,中国石化首批30吨可持续航空燃料从镇海炼化出厂,已经运往空客(中国)天津工厂,装载给空客在亚洲唯一A320系列总装线新造的大飞机。
▲空客天津工厂A320系列飞机总装线|图源:中国石油石化
“随着全球航煤消费量的不断增长以及对碳排放日趋严格的管控,生物质燃料以其更为绿色的优势进入专家视野。生物航煤逐渐成为全球航空燃料绿色发展的重要方向。” 镇海炼化生物航煤生产区域负责人周伟告知。
“地沟油”成为了生物航煤的选择之一。其更准确的名字是“废弃食用油”,泛指在生活中存在的各类劣质油,如回收的食用油、反复使用的炸油等。废弃食用油最大来源为城市大型饭店的下水道的隔油池,是一种质量极差、极不卫生的非食用油。
▲地沟油面目狰狞,暂时放个真·食用油意思一下|图源:世界医疗网
海量废弃食用油若放任自流,轻则污染周边环境,重则经非法渠道流向食用油、饲料油市场,严重危及食品安全和养殖业安全。然而,因治理难度大、成本高,处理废弃食用油处理已成人见人嫌、人见人避的“苦差”。然而,成为航空燃料,很可能为其处理提供了新的方向。
如何变身航空燃油?
实际上,让废弃食用油“变身”为航空燃油,并不是一件很离谱的事情。
从化学构成方面来说,废弃食用油和食用油的主要成分基本相同,都是甘油三酯,由三个脂肪酸分子和一个甘油分子形成。以常见的饱和脂肪酸为例,把它的分子式写出来就是CH3(CH2)nCOOH。在我们日常用到的动植物油中,这个n值在13到21之间。
而航空飞行器使用的燃油,主要成分是一些烃类化合物,分子式可以写成CH3(CH2)nCH3,其中这个n大约在7到13之间。航空燃油里还会加入一些特定的添加剂来提高稳定性,并降低高温爆炸风险。
对比废弃食用油和航空燃油的分子,可以发现两个区别:一是航空燃油的分子更短(n更小),二是航空燃油的分子中没有氧元素。所以,如果能把废弃食用油中的脂肪酸变成更短的、没有氧的分子,这不就能得到航空燃油了吗?
沿着这个直白的思路,大家就开始尝试用废弃食用油来做航空燃料。其中一家名为SkyNRG的公司就开发了这种“地沟油变燃油”的技术。
在他们的方案中,先要对废弃食用油进行加氢脱氧处理,将脂肪酸中的氧元素去掉。随后,再使用特殊的催化剂,将废弃食用油中长碳链分子裂解,使其达到航空燃料中需要的长度。至此,废弃食用油就华丽变身为航空燃油。
▲正在加注可回收原料做成的航空燃油的荷兰皇家航空公司客机 来源:澎湃新闻
而在我国,中国石化镇海炼化早在2009年就开始尝试使用废弃食用油生产航空煤油。在2014年获得我国第一张生物航煤适航证后,我国也称为了我国也成为亚洲第一、世界第四拥有自主研发生物航煤技术的国家。
尝试使用
现阶段,许多国家开始尝试用废弃食用油代替传统燃料。
荷兰皇家航空公司在2012年开始尝试用炒菜用过的油进行加工,为飞机提供燃料。2022年9月,日本成田机场也引入日本企业以废弃食用油等为原材料制造的可持续航空燃料。
据悉,日本每年大约产生50万吨废弃食用油(包括家庭和餐饮店在内),其中4/5来自餐饮和食品加工等行业,1/5来自家庭。由于法律禁止向下水道超标排放废油,因此,日本的废弃食用油整体回收率达八成左右。在能源稀缺的日本,这些废油也被称为“城市油田”。
▲图源:每日经济新闻
据了解,日本政府计划到2030年,将国内航空公司燃料的10%替换为可持续航空燃料。 为了推动普及,日本能源、航空等领域的相关企业已展开合作。
此外,因为新型可持续能源关注度不断走高,日本废弃食用油价格也被拉高了,甚至还因此出现了夜间偷盗废弃食用油的现象。
▲图片来源:每日经济新闻
而早在2015年,国内就已经使用餐饮废油与普通航空煤油1:1调合,并完成了首次使用废弃食用油混合燃料的商业飞行。
▲这架波音737客机当天从上海顺利飞抵北京 |图源:搜狐
尽管数据表明,废弃食用油的使用能明显减少碳排放,对航空业未来满足环保目标要求将起到重要作用,但是其推广并不简单。
首先是成本过高。因为多出了加工脂肪酸分子等工序,有人估算过,使用废弃食用油版燃油的成本是普通航空燃油的3到40倍。其次,是原料来源有限。实际上,废弃食用油在厨余垃圾也只是“小类”而已。
另外,废弃食用油做生物航煤的安全性也有待进一步考量。虽然有多国已经开始积极尝试,但许多实验工作仍然需要完成。比如,测试在特殊天气、气温、气压等情况下,生物燃油还能否正常燃烧。
此外,废弃食用油在回收、分类、处理上的流程及管理亦有待加强。因此,虽然有不少人憧憬生物燃料可以为废弃食用油问题提供解决渠道,但目前其仍有一些障碍需要克服。
参考文献:
[1]https://baike.baidu.com/reference/1966359/0436qE6KsArYrscNBJEhO1YMObG1IAT8aTwZnALy23W32pNZgP6rLJJNXTSPw1b8xHiCCZDUZRWd1_e-4WyTDcAmUOaTnqyHjtcuv3qiqtRoKtIBw
[2]https://baike.baidu.com/item/%E5%9C%B0%E6%B2%9F%E6%B2%B9/105194
[3]https://news.un.org/zh/story/2019/03/1030441
[4]https://www.163.com/dy/article/HH5Q2IEE0512B07B.html
[5]https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_12372076
[6]https://www.sohu.com/a/7338113_128409
[7]http://www.ce.cn/aero/view/201206/29/t20120629_21185290.shtml
[8]http://www.ningbo.gov.cn/art/2022/7/15/art_1229099769_59429556.html
[9]https://www.sjyl.com/yxsj/01c321447.html
[10]https://www.163.com/dy/article/HHNJPBSB05508GA4.html


