導(dǎo)語：新型航空生物燃料研究與展望一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：生物質(zhì)合成航空生物燃料接近于航空煤化石燃料，可以直接替代航空煤化石燃料，而無需開發(fā)新的燃料運(yùn)輸系統(tǒng)。這是降低航空工業(yè)碳排放和燃料成本的重要措施之一。因此，生物質(zhì)氣化合成技術(shù)將是今后發(fā)展的主要方向，也適應(yīng)我國(guó)發(fā)展的主方向

關(guān)鍵詞：新型航空；生物燃料；研究；前景

伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，航空業(yè)的發(fā)展步伐也非常迅速，因此航空業(yè)對(duì)航空燃料的需求量也在不斷加大。石油作為航空的主要燃料，航空業(yè)對(duì)石油的需求正在增加。石油是一種不可再生資源，長(zhǎng)期開采，導(dǎo)致航空能源短缺。如何減少航空工業(yè)的二氧化碳排放，對(duì)新型物質(zhì)燃料的研究是一個(gè)重要課題。

1航空生物燃料的原料來源

航空生物燃料具有廣泛的原材料，包括藻類，麻風(fēng)樹，油籽作物，廢油和農(nóng)業(yè)廢物。目前，民用航空測(cè)試中使用的航空生物燃料的典型材料是海藻，亞麻籽和麻風(fēng)樹種子。藻類是世界上最原始的生物之一。海藻光合作用固定的二氧化碳占世界固定二氧化碳總量的40％以上，海藻本身富含60％以上的油，光合效率高，單位面積產(chǎn)量高。而且生長(zhǎng)周期短。此外，藻類的自養(yǎng)過程會(huì)消耗不適合在廢水中降解的氮和磷，這不僅降低了水體的富營(yíng)養(yǎng)化程度，而且降低了藻類的養(yǎng)殖成本。盡管具有上述優(yōu)點(diǎn)，但有必要降低建設(shè)和生產(chǎn)的成本，并優(yōu)化藻類育種的培養(yǎng)，以便在航空燃料的生產(chǎn)中大規(guī)模應(yīng)用藻類。亞麻板栗是一種季節(jié)性快速生長(zhǎng)的油料作物，種子油含量為35％~38％（w）。它通常在3月份種植，7月份收獲。它可以與小麥和其他谷物交替種植。它主要生長(zhǎng)在溫和的氣候條件下，每平方公里可以在水量很少的地區(qū)生產(chǎn)120噸種子。目前，亞麻作為航空燃料的油料種子發(fā)展的瓶頸在于輪作的種植方法將限制種植規(guī)模。麻瘋樹（Jatrophacurcas）是一種生長(zhǎng)在半干旱地區(qū)的果實(shí)灌木，具有耐旱，抗蟲和抗病能力。生產(chǎn)周期僅1-2年，種子含油量約為30％-35％（w），平均每平方公里產(chǎn)量約為500噸。然而，麻瘋樹種子對(duì)人類和動(dòng)物都有毒，必須人工收集，限制其使用。

2新型航空生物燃料的開發(fā)

隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保日益重視，航空業(yè)也越來越重視二氧化碳的排放。在2012年，從中國(guó)石油化工股份有限公司首次進(jìn)行航空煤實(shí)驗(yàn)的申請(qǐng)，表示這中國(guó)航空生物燃料邁出了極其重要的一步。

（1）2012年8月，中國(guó)石化與空中客車簽署中國(guó)東方航空生物燃料開發(fā)協(xié)議，開始研究新型生物燃料的開發(fā)。2006年，中石化石油和化學(xué)科學(xué)研究所開始探索棕櫚油和菜籽油生產(chǎn)航空燃料。2012年成功開展了以棕櫚油和菜籽油等原料為基礎(chǔ)的航空油生產(chǎn)。

（2）中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司與波音，UOP和中國(guó)國(guó)際航空公司合作開發(fā)航空生物燃料。2009年，CNPC和UOP開始探索基于生物質(zhì)的柴油和航空燃料的生產(chǎn)技術(shù)。航空生物燃料在2011年首次進(jìn)行了測(cè)試。2012年，美國(guó)波音公司(Boeing)和北京航空航天研究所的(中國(guó)商飛)使用廢棄食用油作為燃料開發(fā)航空生物燃料和二氧化碳減排技術(shù)。如果新的飛機(jī)燃料跟不上時(shí)展，而現(xiàn)代飛機(jī)對(duì)燃料的用量是巨大的，會(huì)產(chǎn)生很大的二氧化碳排放。而廢棄食用油作為生物航空燃料發(fā)展的原料，既經(jīng)濟(jì)又節(jié)能，又為環(huán)境治理提供了良好的途徑。

(3)其他:生物油植物催化裂解方法具有良好的應(yīng)用前景，但仍存在焦化率高，產(chǎn)率低，催化劑活性差等缺點(diǎn)，如果溫度過高，會(huì)導(dǎo)致生物油的聚合。因此，需要進(jìn)一步研究。目前，最成熟的技術(shù)是石油和石油的兩段加氫，它屬于第二代生物柴油生產(chǎn)技術(shù)。第一階段為NiMo/Al2O，在200~500℃，2~15MPa的條件下，可加氫脫氫，加氫脫羧，形成直鏈烷烴，丙烷等。在第二階段中，使用Pt/SAPO-11/Al_2O_3作為催化劑，并且將直鏈烷烴在200-500攝氏度異構(gòu)化以形成航空生物材料。在第二階段，使用Pt/SAPO-11/Al_2O_3作為催化劑。

3新型航空生物燃料應(yīng)用前景

維珍航空在2008年2月成功測(cè)試了第一批航空生物燃料，現(xiàn)在有新西蘭、美國(guó)、中國(guó)、日本、法國(guó)、德國(guó)、荷蘭、巴西、泰國(guó)、阿聯(lián)酋、墨西哥、智利、澳大利亞等國(guó)家和地區(qū)。掌握了安全飛行，極大地促進(jìn)了航空生物燃料產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。目前，雖然航空生物燃料的推廣和應(yīng)用受到限制，但在高原油價(jià)格和日益嚴(yán)苛的環(huán)境要求的壓力下，許多國(guó)家已制定了自己的溫室氣體減排計(jì)劃和可再生能源發(fā)展計(jì)劃。根據(jù)國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)的最新報(bào)告，到2015年，航空生物燃料將占航空航空燃料的1％，到2020年，航空生物燃料將占到航空總?cè)剂系?0%，而到2040年，它所占的總比重為40%-50%。因此，新型航空燃料所擁有的市場(chǎng)前景是很可觀的。

4結(jié)語

加強(qiáng)自主技術(shù)的研發(fā)是航空生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心。進(jìn)口技術(shù)控制，購買最新最好的技術(shù);第二，我國(guó)航空生物燃料的發(fā)展具有良好的人力資本和社會(huì)需求。我們應(yīng)該利用國(guó)外生產(chǎn)和研究的結(jié)合。工業(yè)研究和開發(fā)集成經(jīng)驗(yàn),對(duì)現(xiàn)有資源進(jìn)行整合,提高技術(shù)和產(chǎn)業(yè)服務(wù)體系,增強(qiáng)創(chuàng)新和建設(shè)核心生物能源技術(shù),關(guān)鍵技術(shù)和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的發(fā)展,加強(qiáng)國(guó)際交流與合作,促進(jìn)航空生物燃料的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，促進(jìn)航空生物燃料產(chǎn)業(yè)的健康和可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]齊泮侖,張國(guó)靜,曹亦農(nóng),等.中國(guó)生物柴油大規(guī)模發(fā)展應(yīng)首先解決的問題[J].化工中間體，2009(7)：6-11.

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作者:肖文貞 馬志敏 王志 單位:安陽師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院 安陽師范學(xué)院物理與電氣工程學(xué)院