第08:南粤科普
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2016年10月21日 星期五 出版 上一期  下一期
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稻草人的飞天梦
  1999年,“小旋风”林志颖的“我不是个稻草人,不能动,不能说,只能把爱绑心中”把稻草人的辛酸唱遍大街小巷。时光荏苒,十几年过去了,林志颖容颜未老,但稻草人却能动能说,实现了飞天的梦想——变成生物航油。这个魔法师就是中科院广州能源所的科学家。为了拥有这样的魔法,中科院广州能源研究所的科学家们经过了近十年的艰苦钻研。

  也许我们了解柴油和汽油的不同,却对于航空燃油比较陌生。航空燃油主要指应用于涡轮喷气发动机上的航空煤油,目前仍然主要以化石资源为原料,采用石油分馏方法提取制备。但我们知道化石资源是不可再生的,而且对环境的污染也是比较大的。所以科学家们致力于用生物质代替化石资源来制备生物航油。相较于传统航油,生物航油可实现减排二氧化碳55%-92%,不仅可以再生,具有可持续性,而且无需对发动机进行改装,具有很高的环保优势。

  2013年4月24日,加注了中国首次自主知识产权的生物航空燃油的客机腾空而起,经过85分钟飞行后平稳降落,标志着中国自主研发生产的生物航空燃料在商业客机首次试飞成功。2015年3月21日,中国自主研发生产的1号生物航油首次进行商业载客飞行成功。这两次飞行所用的生物航油都是由地沟油等油脂类生物质转化的。 

  而广州能源所科学家们让稻草人实现了飞天梦,在木质纤维素类生物质(秸秆类)转化生物航空燃油的核心关键技术上取得了重大突破。研发了高效低能耗水解预处理、木质纤维素大分子解聚、平台化合物制备、缩合产物分离、水热芳构化、氢化脱氧-异构化和高水热稳定水相催化材料等一批核心技术,形成了独具特色的生物质水相催化合成生物航空燃油新工艺, 建成国内外首套百吨级生物航空燃油中试示范装置,实现了生物航空燃油生产的整个工艺流程的连续化生产。

  任何新技术投入市场运作,成本是关键因素。10 吨秸秆原料(在105摄氏度环境内烘干后)可生产1 吨生物航空燃油,生产成本8000-10000 元/吨,仅为油脂生物航空燃油成本的一半。而且产出油品经石油石化产品质量监督检验中心(广东)及Boeing 公司委托海外检测机构检测,均达到国际生物航空燃油ASTM7566 标准。秸秆生物航油与传统航油组分及性质相同,可与传统航油高比例调和应用于现有的航空发动机,在燃料性能与动力方面更加优异,可以大幅度减少航空碳排放。

  也许不久的将来,我们就能坐上由稻草人变身的航油助力的飞机。现在的稻草人不再是当年歌里的那个“不能动,不能说,只能把爱绑心中”的稻草人了,他可以乘上飞机飞跃万里,他可以在蓝天上发出嘹亮的呼啸,他的飞天梦在科学家的手里实现了!

  (徐超  张琦  刘琪英)

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