燃料樹
燃料樹
燃料樹是指印度改良種麻瘋樹，又名小桐子、小油桐，綠玉樹,膏桐、亮桐、為大戟科（Euphorbiaceae）落葉灌木或小喬木。它為喜光陽性植物，因其根系粗壯發達，具有較強的耐乾旱瘠薄能力的油料作物，又因枝、干、根近肉質，組織鬆軟，含水份、漿汁多、有毒性而又不易燃燒和抗病蟲害。它原產美洲，現廣泛分佈於亞熱帶及乾熱河谷地區。我國引種有300多年的歷史。乾熱河谷野生狀態下的種子，一般一年一熟，也有一年兩熟，枝、干具再生能力，種子發芽率在90％以上。近年來，用麻瘋樹油作燃油的研究取得了較大進展，經改性的麻瘋樹油可適用於各種柴油發動機，並在閃點、凝固點、硫含量、一氧化碳排放量、顆粒值等關鍵技術上均優於國內零號柴油，達到歐洲二號排放標準。為此麻瘋樹被稱之為生物燃料樹。
在第二代生物燃料中，最被寄予厚望的或許是海藻。海藻不會佔用土地和淡水，不與人爭糧，不與糧爭地，只要有陽光和海水就能生長，甚至在廢水和污水中也能生長。海藻生長迅速，從生長到產油只需要兩周左右，而大豆、玉米等作物需要幾個月。它的產油量也非常可觀，一畝大豆一年下來約產油300公斤，而一畝海藻至少能產油2－3噸。不僅如此，海洋微藻等藻類還能大量吸收碳，“微藻的光合作用吸收二氧化碳，可利用微藻進行生物固碳，”中國科學院青島生物能源與過程研究所研究員呂雪峰告訴《南都周刊》。
正因為藻類等多數植物生長需要二氧化碳，所以對生態有著積極的影響。當燃料燃燒時，會給大氣帶來額外的二氧化碳。而當你使用藻類生物燃料之時，它在生長時吸收的二氧化碳可以與燃燒時釋放的二氧化碳相互抵消，實現幾乎無害的排放。當然，不是所有的藻類都具備產油的本領。呂雪峰說，湖泊營養化帶來的藍藻，是不可以直接用來做生物燃料的，因為它們不含油，其生長也不可控。除了藻類，麻風樹（又稱“小桐籽”）也被很多人士看好。麻風樹有極強的適應能力，即使在乾旱、貧瘠的土地上也能生長，因此不會佔用本就不多的耕地面積，影響糧食作物的產量。不但如此，麻風樹的果實產油量還很高，每顆果實可以產生自身重量30％－40％的油，因此被稱為“灌木中的綠色黃金”。
2010年6月8日，純生物燃料的“新一代鑽石DA42”飛機在柏林首航成功，這是一次意義非凡的飛行，因為飛機燒的不是航空煤油，而是由海藻製成的生物燃料。2010年內國航也將攜手波音進行試飛。根據國際航空運輸協會的路線圖，生物燃料占航空燃油的比例在10年後將達到15％。
第一代生物燃料以玉米、小麥等糧食作物為主要來源，但由於“與糧爭地”、“與人爭食”，導致世界糧食價格飛漲，被多方所詬病。而且，第一代生物燃料在性能和安全性方面也不符合航空燃油的標準，不能與現有飛機及其引擎兼容，無法應用於航空業。
第二代生物燃料主要包括三大類植物：草、樹和海藻。草和樹生長在陸地上，容易培育，但需要複雜的處理程序；海藻生長在水裡，培育起來比較複雜，但容易輕易轉化為高品質的生物柴油。
而國際航空運輸協會在經過多年研究和評估之後，最終確定了可用於航空運輸業的第二代生物燃料有藻類、麻風樹、亞麻籽、鹽生植物等。
歐洲宇航防務集團發言人庫爾塞利·格雷戈爾（KursellGregor）告訴《南都周刊》 ，廢氣排放檢測數據顯示，海藻燃料排放的氮氧化物，比傳統航空煤油少40％，碳氫化合物少87.5％，生成的硫化物則更低，其濃度僅為傳統燃料的六十分之一。除了歐洲宇航防務集團，波音公司也是生物燃料飛機的先行者，波音中國公共事務副總裁王玉奎向記者透露，2008年2月至2009年1月間，波音進行了4次混合生物燃料的試飛，生物燃料的各項指標都超過了他們的預期，它們擁有較低的冰點，較高的熱穩定性和較高的能量。更重要的是，以海藻為代表的第二代生物燃料與現有飛機的兼容性非常好。作為“普適性”燃料，它既能和傳統的航空煤油混合，也可完全代替傳統的航空煤油，直接為飛機提供能量。
實際上，鑽石DA42並非專門為使用生物燃料而設計的機型，而是奧地利鑽石飛機公司生產的一種著名機型。在這次試飛之前，歐洲宇航防務集團只是對其引擎略加改動。庫爾塞利·格雷戈爾什說，“我們唯一做的就是將飛機引擎的噴嘴改小一點，因為生物燃料比傳統燃料燃燒得更為充分，會使燃燒室變得過熱。”而在2009年，美國大陸航空公司的波音737客機使用混合生物燃料進行試飛時，幾乎沒有對飛機及其引擎做改動就使用了。那一次，燃料中的50％由海藻油、麻風樹油組成，另外50％是傳統航空煤油。完成試飛任務之後，這架客機第二天就恢復了日常的載客飛行。美國大陸航空公司隨後進行的引擎分析也顯示，和傳統航空煤油相比，生物燃料對引擎和飛機的影響沒有本質上的不同。
空客公司新能源部負責人保羅·納什（PaulNash）告訴記者，一系列的研究和飛行測試表明，以海藻為代表的第二代生物燃料能夠直接在現役的飛機上使用，不必重新設計發動機和飛機，機場也不必建設新的燃料輸送系統。“我們應該尋找和開發適用於現有飛機的生物燃料，而不是去改造飛機來適應新的生物燃料。”保羅·納什說。
波音、空客這兩大飛機製造商，聯合英國維京大西洋航空、美國大陸航空公司、紐西蘭航空公司等數家航空公司已經進行了5次混合生物燃料飛機的試飛。整個航空界從沒有像今天這樣急迫地需要找到傳統航空煤油的替代品，以擺脫對石油的完全依賴。
國際航空運輸協會（IATA）的數據顯示，原油價格每增加1美元，以航空煤油為主要燃料的全球航空運輸業成本將增加16億美元。
全球控制溫室氣體的行動更是讓航空業的未來蒙上了一層陰影。從2012年起，降落在歐盟區域內的航班溫室氣體排放總額將被限制在2004年到2006年平均水平的97％，2013年降至95％。一旦超出，就要留下“買碳錢”。據估算，各家航空公司將可能為此付出高達幾十億美元。
在成本和環境的雙重壓力下，航空業把目光投向了生物燃料。與日益枯竭的化石燃料相比，生物燃料屬於可再生能源，可謂取之不盡。而且，它能減少60％－80％的碳排放。
幾近完美的第二代生物燃料雖然看起來非常誘人，但最終進入商業化生產，替代部分石油燃料作為航空燃油的來源，還需要漫長的過程。
第二代航空生物燃料仍然處於實驗室階段。在大規模商用之前，首先要經過試飛和安全性評估。目前各家航空公司的試飛進展順利，中國國際航空公司也將於今年內攜手波音公司進行生物燃料飛機的試飛。
但安全性評估仍未完成。安全永遠都是航空業最重要的問題，國際航協正與相關檢測機構開展合作，預計最快可以在2011年完成這方面的測試。
國際航協的計劃是，在2011年完成安全性測試后，生物燃料在2012年開始正式應用於航空運輸業，數量不高於燃料總量的1％。
“第二代生物燃料從目前的生產技術來看是完全能夠實現的，但由於生產成本太高，目前還缺乏商業化生產的條件。多長時間走出實驗室，是個非常困難的問題，”中國科學院農業政策研究中心副研究員仇煥廣說。
呂雪峰認為，“打通技術路線並不難，難在是否能夠與石化燃料競爭，以及是否能夠規模化生產與供應。多久能夠商業化應用，取決於核心瓶頸問題，即成本與規模問題的解決。依照目前的情況推測，至少在10年後。”
國際航空運輸協會理事長喬瓦尼·比西尼亞尼（GiovanniBisignani）對第二代生物燃料的發展可謂信心十足。根據國際航空運輸協會的路線圖，生物燃料占航空燃油的比例在2020年將達到15％，2030年達到30％，2040年達到50％。
