川觀新聞記者 底伊樂
秸稈等生物質(zhì)廢料搖身一變，成為助力飛機翱翔天際的燃料，支撐航班完成跨洋遠航。這科幻電影般的情節(jié)，或?qū)⒃诿忌阶優(yōu)楝F(xiàn)實。
8月22日，記者從四川金象賽瑞化工股份有限公司（以下簡稱“川金象”）獲悉，全球首套千噸級綠氫中和二氧化碳生產(chǎn)全組份航煤“催化劑以及工藝驗證”中試裝置，日前已在眉山完成“心臟設(shè)備”——STA（合成氣制芳烴）反應(yīng)器吊裝，標志著“垃圾變航油”的技術(shù)產(chǎn)業(yè)化邁出關(guān)鍵一步。
川金象首次揭開了其與清華大學(xué)魏飛教授-張晨曦博士團隊聯(lián)合攻關(guān)數(shù)年的創(chuàng)新技術(shù)面紗。該技術(shù)的核心是以“綠氫”和碳氧化物為原料，通過特制催化劑和工藝，一步合成可直接使用的全組份航空煤油。
“這本質(zhì)上是一個‘變廢為寶’的過程?！贝ń鹣蠹夹g(shù)部部長莫玉馨解釋，“我們的目標就是將‘各種有機物垃圾’和二氧化碳，通過清潔能源，徹底轉(zhuǎn)化為‘能飛上天的綠色燃油’?！?/p>
中試裝置（受訪者供圖）
要理解這項“眉山智造”的含金量，首先要了解航空業(yè)的“碳困局”。
一直以來，航空業(yè)是實現(xiàn)碳減排的“老大難”。傳統(tǒng)航空燃油排放量極大。據(jù)統(tǒng)計，全球航空業(yè)年均排放約10億噸二氧化碳當(dāng)量，約占全球二氧化碳總排放的2.8%，但航空器對動力燃料的能量密度、穩(wěn)定性和安全性要求極高。電池能量密度遠低于傳統(tǒng)航煤，無法滿足大型航空器的飛行需求，航空燃油難以被替代。
因此，發(fā)展可持續(xù)航空燃料（SAF）成為近年來全球?qū)W界、產(chǎn)業(yè)界孜孜以求的目標。其本質(zhì)就是變廢為寶——用廢棄油脂、農(nóng)林廢棄物、綠氫+二氧化碳等可再生資源制成航空燃料。它能直接替代傳統(tǒng)燃油，無需改裝發(fā)動機，但生命周期內(nèi)可減少高達80%的碳排放。
與此前其他技術(shù)路線相比，這一“眉山智造”有很大不同，核心就在——全組份。
據(jù)悉，當(dāng)前市場上普遍采用“地溝油”煉化而成的生物質(zhì)航油，按2%-3%的比例與傳統(tǒng)航煤摻混使用，依然是“小配角”。川金象這項技術(shù)生產(chǎn)的燃油，則可以直接使用，擔(dān)當(dāng)“主力”，而非僅作為添加劑，具有更廣闊的市場前景。
變廢為寶的“魔術(shù)”如何實現(xiàn)？關(guān)鍵就在于吊裝就位的“心臟”設(shè)備——STA反應(yīng)器。
莫玉馨將其比喻為一個“碳池中和器”。從化學(xué)結(jié)構(gòu)來說，航煤就是碳氫化合物，要形成航煤，本質(zhì)上就是對碳、氫元素的重新組合。核心技術(shù)就是造一個“碳池?zé)挼t”，把碳氧化合物和綠氫結(jié)合煉成航煤需要的碳氫化合物。
在高溫作用下，動植物等有機垃圾被汽化為綠氫和綠色碳氧化物，通過一系列催化反應(yīng)和創(chuàng)新工藝，最終合成出符合航空標準的全組份煤油?！叭^程耗能均使用綠色能源?！蹦褴把a充道。
她表示，該技術(shù)已突破三大核心瓶頸：高效催化劑解決二氧化碳活化難題，創(chuàng)新工藝實現(xiàn)“綠氫+二氧化碳”到液態(tài)航煤的一步轉(zhuǎn)化，產(chǎn)品性能完全匹配航空燃料標準。
中試裝置（受訪者供圖）
“合作團隊在多次數(shù)十公斤級的小試中已取得成功，眼下正計劃進行千噸級中試?！蹦褴罢f，根據(jù)此前小試成品檢測數(shù)據(jù)，其二氧化碳單程轉(zhuǎn)化率可達65%，所產(chǎn)航空燃油油品含量可達90%-95%。
“每噸航煤可消耗3.5噸二氧化碳，按全球航空煤油年需求3.5億噸計算，全面應(yīng)用這一技術(shù)每年可減碳超12億噸?！蹦褴八懔艘还P賬。中試成功，這項技術(shù)將為全球提供一套“綠電高價值利用+化石替代”綜合性解決方案，讓綠氫全組份航煤直接替代傳統(tǒng)航空燃料，推動航空業(yè)從“減碳”走向“無碳”。
展望未來，川金象已制定了清晰的“三步走”計劃：2026年完成千噸級中試和燃油臺架試驗，2027年啟動5萬噸到10萬噸級產(chǎn)業(yè)示范，2030年前實現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)。各階段裝置設(shè)計和關(guān)鍵催化劑均由川金象自主完成，關(guān)鍵設(shè)備和材料均可國產(chǎn)化。
或許在不久的將來，曾經(jīng)的垃圾廢棄物和二氧化碳廢氣將不再是負擔(dān)，而是“飛”上萬米高空，成為驅(qū)動飛機翱翔藍天的綠色能源。
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