中國航空生物燃料首次試飛成功 “少米”是最大瓶頸
北京首都國際機場，一架波音747型客機平穩地降落。與其他飛機不同，這架飛機使用的燃料一半是傳統燃料，另一半是來自中石油以小桐子為原料的航空生物燃料。10月28日這一天，航空生物燃料首次進行了1個半小時的試飛，并獲得成功。
中國石油集團副總經理沈殿成指出：“成功試飛的意義在于向世人表明中國已經掌握了航空生物燃料產業發展的關鍵技術，建立了以非糧小桐子油脂為原料，符合中國實際，具有行業競爭力的全新產業鏈。”專家表示，首次成功試飛是我國在航空生物燃料領域實現的歷史性重大跨越。
首次試飛成功
“2012年離我們并不遙遠了，中國今后必須更快地發展自主產權生物燃料，才有可能最終應對歐盟航空業碳排放交易機制對我國航空業的壓力。”
歐盟航空業碳排放交易機制對中國航空業的壓力始于2009年。當年歐盟公布了“綠色天空”計劃，將在2012年1月1日起實行歐盟航空業碳排放交易機制，對所有抵離歐盟的商業航班實施排放權配額制度。今年3月8日，歐盟正式通過這一決議。
根據其實施的碳排放權配額制度，中國民航業僅2012年就要向歐盟支付約8億元人民幣，2020年超過30億元人民幣，9年累計支出約176億元人民幣。中國飛往歐洲的航班每增加一班，一年將增加1500萬元人民幣的額外成本支付。
“鑒于航空燃料的二氧化碳排放量占到航空業總排放量的90%左右，是航空業最大的排放源，所以開發可替代傳統燃料的生物燃料是航空業減排的根本途徑。這一點在國際上已逐漸形成共識，包括西方大國在內的多個國家均開始開發低碳的生物燃料來應對航空碳減排的壓力。”
低碳航空燃料主要是指生物燃料，目前包括中國在內的世界各國航空公司都已開始使用生物燃料進行試飛。
據悉，早在2010年5月底，中國石油與中國國航、波音公司及霍尼韋爾UOP公司簽署了合作備忘錄，國航提供一架裝有普惠發動機的波音747飛機，以實施生物燃油驗證飛行。中國石油下屬中國石油化工研究院具體負責航空生物燃料技術研發和生產組織落實，生產原料采用中國石油在我國西南地區生物燃料原料基地種植的麻風樹（又名小桐子）；中國石油還用UOP公司提煉技術提煉航空生物燃油；波音公司負責本次飛行的技術支持和油品屬性分析。
隨著中國石油采用霍尼韋爾UOP提煉技術生產出質量合格的綠色航空燃料，國航于10月28日首次進行航空生物燃料試飛，并獲得成功。
據介紹，霍尼韋爾UOP工藝技術生產的綠色航空燃料迄今已有70萬加侖，在世界各國舉行的20多次試飛活動中，綠色航空燃料可滿足所有飛行指標，在與產自石油的傳統航空燃料以50：50比例混合后，無須對飛機或發動機進行任何改造，可減少60%～75%的二氧化碳排放量。
目前，國際上比較成熟的航空生物燃料主要從麻風樹、海藻、亞麻薺和鹽生植物中提取，其中以麻風樹為原料的種植、提煉、標準化工作最為成熟。我國在研發麻風樹作為生物燃料的同時，微藻用于航空燃料的探索也在進行。
中科院青島生物能源與過程研究所和美國波音公司研發中心2010年9月在青島建立生物燃料研究實驗室，重點開展產油微藻的規模化養殖、收獲和加工轉化技術的研發，并將研究結果通過中試和放大，實現產業化應用。雙方建立的2000平方米的中試系統，目前正在調試階段。同時，從養藻、收獲到加工轉化成油脂，各個環節都在抓緊研發，尋求實質上的突破。
“少米”是最大瓶頸
雖然，我國目前在航空生物燃料的研發方面取得了一定的進展，但是專家表示，總體來看，我國航空生物燃料發展還處于研發階段，要進行產業化生產還面臨諸多障礙。
“‘無米之炊’是目前面臨的最大瓶頸。”無論是麻風樹還是微藻我國都沒有現成的，而少量的養植從中提煉出生物燃料進行試飛，相對來講，不是非常困難，技術方面不存在什么問題，難的是怎樣有針對性的生產出可以滿足航空所需要的大量生物燃料？
首先是成本問題。現階段航空生物燃料成本約為傳統航空煤油的3~4倍。我們要有大規模的“米”，才能解決成本的問題。
據了解，因為航空燃料的需求量實在太大，全球航空運輸業每年對航空煤油的需求是2.1億噸～2.4億噸，而我國2010年航空煤油的需求約為1600萬噸，僅靠現在的藻類、麻風樹種植后所提取的油脂遠遠不能滿足飛機的需求。
除成本問題外，我國對生物燃料的特性掌握還不夠全面。傅鵬程教授介紹，全球大部分航空公司進行的試飛實驗結果表明，生物燃料與傳統燃料混合能夠在不改變飛機發動機結構的情況下提高飛行效率，但生物燃料是否足夠安全，是否會腐蝕或者侵襲到發動機的材質，還需要進一步探討。
此外，對于航空生物燃料，政府的推動力度不夠大，面臨資金短缺和政策不確定的困擾。雖然國家“十二五”能源發展規劃已將生物能源發展列入七大重點能源領域，但國家更應細化生物燃料發展方面的協調和引導工作。以美國為例，藻類生物燃料的研發資金既包括政府撥款，也包括財團、企業的資助。尤其是政府在財政預算中明確撥款，不僅能補充科研資金不足，而且能起到較好的導向作用。
期待產業化
“要降低收取藻類的成本，就要從藻類細胞壁中獲得更多的原油等方面入手，但我國在這方面還沒有特別突出的技術。這方面如果能夠突破，意味著我們離產業化就不遠了。不過，現在來看，最快也要五年以后。”
針對生物燃料的特性方面，專家表示，國航通過此次生物燃料的驗證試飛評估結果后，將與波音公司制定更遠的越洋飛行計劃，會對生物燃料特性方面的研究有所幫助，也會為未來我國微藻生物燃料舉行試飛提供經驗。
中國石油集團副總經理沈殿成在試飛結束后明確指出：“中石油還將繼續聯合原料生產和加工企業、飛機制造商、航空公司，以及機場、有關院校和科研機構，共同推進中國航空生物燃料商業化進程。”
不過，專家表示，要推進航空生物燃料產業化應用，還有一段較長的路程要走。
首先，整合國內相關機構應該加強研發資源，加緊技術攻關。傅鵬程教授告訴記者，清華大學、中國水產科學研究院、中科院海洋研究所等一些科研單位和院校在藻類各項技術研發都取得了進展，但目前在研究方向和方法上存在較大的分歧，對彼此研發進展都不甚了解，若使其形成合力，必能大大推進我國航空生物燃料技術的研發步伐。
其次，盡快制定權威性的技術路線規劃。“美國目前已發布兩版微藻生物燃料技術路線圖，從藻類資源到各項關鍵技術的梳理，為美國相關領域的研發提供了重要的指導作用。我國也應盡快制定技術路線圖，使未來研發路線更加清晰，少走彎路。”
目前，國外航空生物燃料發展處在研發階段，都遇到類似的瓶頸問題。我們國家要想盡快突破這些問題，需要國家和企業共同參與。這是目前健康發展的必由之路。
2012年即到，當記者問及中國民航業如何應對歐盟8億元的碳關稅時，中國民航業極有可以將一部分費用轉嫁到消費者身上。
“如果歐盟碳排放交易機制的實施，能讓我國將壓力轉變成動力，促使我國航空生物燃料發展壯大。從這個角度來講，歐盟此舉也未嘗不是一件好事。”
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