“吃”进秸秆，“吐”出绿能。秸秆、粪便、垃圾、地沟油……这些生产生活中常见的生物质废弃物，也能逆袭变身为生物基燃料，为航空减排添绿能？
本期推文，我们走近浙大衢州“两院”生物基化学品研究所，一起来看李正龙教授团队如何变废为宝，从农业废弃物秸秆中提炼出可持续生物基航油？
就在前几天，李正龙教授团队和上海机场、跃为资本相关负责人就生物基可再生航空燃油技术的院企合作和产业化发展模式进行深入洽谈。“我们研发的可持续生物基航油正进入产业化推广阶段，目前已有若干家企业有意向与我们合作。”
做研究、谈合作，让新技术加速从“实验室”走向“生产线”，团队忙得不可开交，却又甘之如饴。
01
可再生航油市场前景广阔
航空领域碳减排的最佳选择
航空业是全球十大温室气体排放行业之一，如何进行零碳替代，一直困扰业界。通过生物质转化生产可再生航空燃油（SAF）减少碳排放，成为当前“绿色飞行”的可行路径。
在全球航空产业加速向“绿”转型的大背景下，各国相继出台政策法规推动可再生航油技术发展。欧盟ReFuel EU法案要求从2025年起可再生航油添加比例为2%，至2030年提高至6%，2050年提高至70%。中国《“十四五”民航绿色发展专项规划》明确指出重点发展可再生航空燃油技术。可再生航空燃油未来面临约3.6亿吨市场需求，具有巨大的市场前景。
传统的作物秸秆，常被作为农业废弃物焚烧，直接排放到大气中，不但污染空气，还浪费了大量的资源。据有关数据显示，过去10年我国各类秸秆产量年均8亿吨左右，因焚烧每年产生约6000万吨的二氧化碳，若利用秸秆转化技术生产液体燃料，产生的可再生航空燃油完全可以满足我国民航大部分的燃油需求。
根据国家航空减排市场机制的决议，2020年开始，各航空公司在国际航线上的碳排放增量，需要通过购买碳配额等方式进行抵消。预计到2035年，中国国内航空公司为实现减排所需的碳交易总支出可能高达210亿元人民币。“生物基航油的替代使用成为目前唯一能够在民航业大幅度减少碳排放的有效措施。” 李正龙教授解释，生物基航油的组分和热值均和石化航油相当，不需要对飞机的燃油系统进行改装，因此生物基航油的替代使用也是航空领域碳减排的最佳选择。
02
探索“秸秆变油”新路径
让“绿色动能”翱翔蓝色天空
“这是反应釜，这是固定床，这是我们自主研发的新型高效催化剂……”在生物基化学品研究所研发实验室里，李正龙教授向合作方详细展示了秸秆制备航空燃油的先进分析设备和制备装置。
碳是构建液体燃料的骨架，如何从秸秆中低成本高效构建长碳链产物是研究的关键。传统的秸秆制备航油路线主要通过乙醇脱水制乙烯，然后再经多步齐聚加氢获得可再生航油组分，该技术操作单元多，各步反应条件差异大，因此能量管理困难并且成本较高。
基于上述难点，团队历经多轮攻关，通过不断地实验分析，突破性开发了乙醇一步制C3+烯烃技术。该技术不仅大大减少了操作单元的数量，同时能量需求进一步减少，极大降低工艺固定成本和运行成本，并且得到的可再生航油收率高，各项关键指标均符合或优于美国Jet A标准。该技术路线原料和产物灵活，可同时联产α-烯烃等高分子单体，具有广阔的应用前景，非常利于产业化放大以及推广应用。
“团队目前已经自主设计和搭建了中试放大装置，产物的各项性能指标均符合设计要求并稳定产出”。李正龙教授说。下一步，团队计划加速技术的产业化进度，力争在未来几年实现项目落地生产，同时利用其它低碳资源研发新型的SAF合成技术，让生物基航空燃油更快更好地取代石化燃油，有力助推航空产业加速绿色低碳转型，为我国节能减排工作、降低石油卡脖子风险提供坚实的技术保障。
