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波音是如何看生物航油?

如果不是因为地沟油,公众对航空生物燃料这一概念应该还比较陌生,前者做为曾经的“过街老鼠”而后摇身一变成高大上的航空燃料,着实让公众眼前一亮。

  这一切始于4年前,2011年荷兰皇家航空开始商业使用生物航空燃料,用于转化成航空用油,航空生物燃料这一专业名词也正式进入公众的视线。国内方面,东航在2013年4月在全国首次进行航空生物煤油的试飞验证,海航也在2015年3月进行航空生物煤油的商业载客飞行。

  尽管故事还刚刚开始,航空生物燃料目前也仅是小范围商用,但由于航空燃料的需求量巨大,地沟油显然已然不够用。航空生物燃料的发展需要更多元的原料和技术。

  “目前应用于国内进行试飞的航班采用的生物航油分别来自餐饮废弃油(俗称“地沟油”)、小桐籽和棕榈油。从目前情况来看,光是这三种原料难以满足航空生物燃料量产的需要。”波音中国技术与研发副总裁伍东扬在接受无所不能特(caixinenergy)约记者刘疏桐(荷兰留学归国创业人员)专访时表示。

  近些年,受制于温室气体排放对航空业发展的影响,波音做为飞机制造商,也着重加强对航空生物燃料领域的关注和研发。

  据介绍,波音2005年开始关注并推动航空生物燃料的发展,并在2006年与美国航空航天总局和巴西Tecbio生物燃料公司共同开发航空生物燃料。而在中国,波音也已于2009年开始推动中国市场航空生物燃料的发展,包括展开相关的研发工作。

  对于原料短缺、成本高问题,伍东扬称波音正从两个方面着手解决:靠前,寻找和探索量大并可用于生产航空燃料的生物质,来解决生物质资源缺少的问题,例如微生物类,木质纤维素等生物质来用于生产生物航油;第二,通过开发新的技术路线将多种生物质资源经济高效地转化为航空燃料。波音希望通过这二方面的工作来终达到降低产品成本的目的。

  发展现状与存在问题

  生物航空燃料的使用是否会影响飞行器的效率和安全?

  答:近年来,全球已经有超过1600次基于航空生物燃料的试验飞行和商业航班,其中包括许多远程的飞行。这些试飞项目,引起了社会的广泛关注,对整个产业的发展起到了良好的推动和宣传作用,并且证明了达标的航空生物燃料,完全能够替代或者部分替代石化航油。

  生物航空燃料推进的主要困难是什么? 技术?原料? 中国的情况和波音在其他地区的情况有什么不同?

  答:主要的困难两者都有,尤其是在技术上,生物质中的氧含量非常高,如何开发出高效经济的生物质脱氧过程和技术,是生产航空生物燃料的难点和核心点。

  国际上,航空生物燃料的开发,大致始于2005年。中国从2009年开始航空生物燃料研发,因此和国际上不存在大的差距。中国是一个地少人多的国家,人均耕地面积不到世界平均值的一半。保证人们的粮食消费,是国家的靠前大任务。这就意味着粮食类生物质原料比如蔗糖、玉米等,在我国不能用来生产生物燃料。因此在中国开发航空生物燃料的靠前大准则,就是不能“与民争粮,与粮争地”。中国应该基于国情,积极探索和开发适用于中国生物质资源的航空生物燃料生产技术。比如开发农作物秸秆,林业废弃物,城市生活垃圾,工业“三废”等废物作为原料的低成本生产技术。一方面可以变废为宝,另一方面也能解决因为目前这些废物处理不当而导致的环境污染问题。

  据说生物航空燃料目前的成本还非常高, 是普通航空燃料的2-3倍, 主要原因是什么, 那么波音有没有探索到一些可持续的运营方式?

  答:主要原因是目前可用原料的价格昂贵以及生产成本高。在量产航空生物燃料方面,还会遇到原料来源有限,成分和品质不稳定,季节性分布不均匀等一系列困难。所以技术创新是实现航空生物燃料商业化的必要途径和当务之急。

  而为了能够实现航空生物燃料的大规模产业化生产,稳定且大量的生物质来源是重要的因素,目前应用于国内进行试飞的航班采用的生物航油分别来自餐饮废弃油、小桐籽(麻风树果实)和棕榈油。从目前情况来看,光是这三种原料难以满足航空生物燃料量产的需要。因此波音正从两个方面着手解决这一问题,靠前,寻找和探索量大并可用于生产航空燃料的生物质,来解决生物质资源缺少的问题,例如微生物类,木质纤维素等生物质来用于生产生物航油;第二,通过开发新的技术路线将上述多种生物质资源经济高效地转化为航空燃料。我们希望通过这二方面的工作来终达到降低产品成本的目的。

  如何更好的让传统石油公司加入到生物航空燃料推进进程中?

  答:一方面通过改善航空生物燃料的经济性和商业化的可行性,另一方面可以通过控制碳排放和制定优惠的补贴政策来让传统石油公司加入到生物航油的推进进程中。

  国际民航组织在2005年制定了一个面向2050年的碳减排计划。希望通过一系列的技术革新使得2020年的碳排放维持在2005年的水平,并且在2050年降低到2005年的一半。一方面是快速增长的行业,另一方面是巨大的减排任务,使整个民航业面临碳减排的极大挑战。 欧盟在2008年曾计划自2012年起征收航空业的碳排放税。虽然因为各国的反对,这一举措终没有得到落实,但我们也意识到温室气体排放,是导致当前一系列气候变化和环境问题的重要原因,减少碳排放,即使不是一个强制的要求,也是一个值得整个航空业共同奋斗的目标。

  有一些国家为了鼓励航空生物燃料产业的发展已经制定了优惠的补贴政策比如美国环境保护署于2013年同意将航空生物燃料纳入可再生燃料标准体系中,即如同燃料乙醇及生物柴油的生产商一样,航空生物燃料的生产商可以通过获得可再生评鉴指数(RINs)的方式得到补贴。

  后,随着石油资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会有帮助。这也是推动航空生物燃料商业化的重要目的之一。

  波音预计生物航空燃料什么时候可以实现大规模运用? 国际航空组织有没有什么样的目标?

  答:从目前的情况来看,航空生物燃料的生产成本还是远高于石化航油的,因此在找到高效廉价的航空生物燃料的新技术和商业化生产模式之前,普及航空生物燃料在航班上的应用还有一定的困难。乐观估计,希望在10年内会有足够的技术创新和突破来促成一定规模的航空生物燃料产业。

  国际航空运输协会(International Air Transport Association,IATA,简称“国际航协”)代表整个航空业向国际民航组织提出了“从2009年到2020年,平均每年燃油效率提高1.5%;2020年实现碳排放零增长;2050年碳排放量比2005年减少50%”的三大承诺目标。英国可持续航空联盟(Sustainable Aviation,SA)于2012 年3 月发布了《可持续航空CO2 路线图》,指出英国航空业在2050 年实现显著增长的同时并不导致CO2 净排放的实质性增长,并计划通过发展先进的航空器和引擎技术、推广可持续生物燃料应用、改进空中交通管理和操作程序等形式实现CO2 排放量的减少。

  波音的角色

  作为一家飞行器制造商, 既不是航空燃料的供应商,又不是使用航油的航空公司, 为什么在这个领域投入这么积极, 希望在这个产业链扮演一个什么角色?

  答:靠前,航空生物燃料的使用,能有效减少航空业的温室气体排放,并且避免生物质资源的无序处理导致的环境污染。波音公司有决心和义务来推动航空生物燃料产业的发展,以减少整个航空业对环境的影响,帮助中国提升空气质量。第二,波音公司具有很强的科研和工程实力,对于航空燃油的性能和要求有明确的认识,并且深度参与到航空生物燃料的审批过程中,因此在整个行业中,也是有能力来促进这项工作的企业之一。第三,目前太阳能、燃料电池、核能等均难以应用到商业航空领域,航空生物燃料是为数不过可行的化石燃料替代品。第四,对于我们的客户——航空公司来说,燃油成本超过了整个运营成本的35%,是航空公司目前较大的单项成本。航空生物燃料的商业化有助于满足航空公司对燃油用量和价格上的需求。

  目前波音公司在全球范围内哪些地方进行了生物航空燃料的项目? 波音公司与各国各航空公司共同推进生物航空燃料的主要合作方式是什么?

  答:波音公司在美国,中国,日本,巴西,欧洲,和阿联酋等国参与新型航空生物燃料原料和转化工艺的研究,开发和测试工作。并与许多的航空公司包括日本航空,维珍航空,国航,海南航空等进行了航空生物燃料的试飞。

  合作的主要方式包括:(1)建立区域性的航空生物燃料路线图,来共同评估航空生物燃料供应链的区域可行性,主要地区包括:美国,中国,巴西,欧洲,中东,澳大利亚和南非等;(2)在试飞和商业飞行方面,支持航空公司使用得到审批的航空生物燃料,并协助测试未经审批的航空生物燃料;(3)与各航空公司和其他行业伙伴共同创建可持续航空生物燃料用户小组(SAFUG),全球已有接近30家航空公司加入了这一组织,代表了全球1/3左右的航油需求,该小组将推进可持续航空生物航料的开发、认证和商业化应用。

  波音公司与中国航空公司推进生物燃料的进程如何?

  答:2011年波音与中国国际航空,中国石油,惠普公司,和霍尼韦尔UOP公司合作,在北京首都机场使用波音747-400型客机圆满实施并完成了中国首次航空生物燃料的试飞。此次飞行验证了航空生物燃料技术和产业链在中国的可行性,并为航空公司提供了重要的数据支持,为生物燃料在中国的标准制定和未来的商业飞行奠定了基础。

  今年,波音与海南航空和中国石化合作使用波音737-800型客机进行了靠前次生物航油的载客飞行。这一次飞行标志着我国航空业在节能减排领域进入商业飞行阶段,也将对新能源应用和绿色低碳飞行的可持续发展产生深远的影响。

  此外,波音也立足于本土,结合中国的国情和研发能力,积极探索和开发中国特有的生物质资源,联合中国商飞建立了节能减排联合研究中心,与高校和中科院等研究院所展开合作,共同开发生物质原料和加工工艺。目前,波音已与国内10多家合作伙伴共同开展了20多个航空生物燃料科研项目,其中包括能源植物、农林废弃物、废弃油脂等生物质的调研和加工工艺的开发,建立中试车间、探索技术放大可行性并进行全面的经济性分析和环境评估,估算各种原料的年产量并对现有原料的利用情况进行分析。


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