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变废为宝,让科技多喝“地沟油”

2015年04月10日 14:55

 

【事件介绍】

生物燃料航班实现国内首次载客飞行“地沟油”航油成本高航企多观望

3月21日,由上海虹桥机场起飞、加注中石化1号生物航空煤油的海南航空HU7604航班,于11点30分平稳降落在北京首都机场。这意味着中国民航首次实现了使用“地沟油”转化而来的生物燃料进行商业载客飞行。由于成本较高,航空公司对使用这种燃料多持观望态度。

体验

百余乘客参与“地沟油”航班首飞

这架海航HU7604航班由波音737-800型客机执飞,共搭载了100多名乘客。飞机的两台发动机均由50%航空生物燃料和50%传统石化燃油混合的燃料驱动,而所用生物航油均由中石化公司从国内餐馆收集的餐饮废油转化而来。

“飞行非常顺利,飞行体验和以往相比没有差别。希望生物航油在全国得到推广。”飞机降落后,亲自驾驶飞机的海南航空副总裁蒲明表示。

事实上,在本次航班起飞之前,海航客服就已经电话通知乘坐航班的乘客,这次飞行是使用生物航油执飞的。“我接到电话,问我是否愿意乘坐生物航油的航班,我当时就说,很愿意,为了环保愿意当小白鼠。”HU7604航班乘客钟女士告诉记者。

波音公司方面表示,生物燃油相较于石化燃油可以降低50%至80%的碳排放,而到2033年,中国将需要新增6020架飞机来满足快速增长的国内和国际航空旅行需求。

“生物航油是全球航空燃料发展的重要方向,商业载客飞行成功标志着中国在生物航油的研发生产和商业化方面取得了重大突破,中国航空业减排之路又迈出重要一步。”中国民航局计划司副巡视员吉原表示。

答疑

生物航油安全性是否有保证?

已通过民航局适航要求

中石化科技部副局级调研员徐惠表示,本次生物航油经过长达5年的研发和安全检测,已经于2013年4月在上海虹桥机场由东航成功完成技术试飞,并在2014年2月获得中国民航局颁发的中国第一张生物航油适航许可证,可投入商业化应用。

“航空生物燃料的要求和传统石化燃油严格一致。也就是说,生物燃油不能有其他的化学替代品,它的组分和所有的性能指标要求跟传统的石化燃油完全一样,而且生物航油的一些指标还会要求更严一些。”中国生物质能源产业技术创新战略联盟理事长马隆龙说。

另据记者了解,从过去几年生物燃油试飞的情况来看,生物燃油和传统的石化燃油可以有5%至50%不同比例的混合,最高还有全部使用生物燃油的,但应用最多的是生物航油混合15%到20%。

海航方面告诉记者,这次使用的生物燃油不需要对飞机、发动机和供油基础设施进行改装,不仅可以直接混合石化航油,还可以"即加即用"。这意味着,生物航油和传统石化航油在性能、指标、使用方法上全部一致。

“地沟油”航油成本更低吗?

成本是普通航油的23

马隆龙告诉记者,“地沟油”可以制成生物航油在于其含有动物油脂,而在中国,包括餐饮废油、废弃动物脂肪、棕榈油、麻风树油在内的动植物油脂年产量大约为每年500万吨。

“动植物油脂的化学成分与航油最接近,转化工艺相对比较成熟。目前大部分的航空生物燃料都是从油脂类原料转化而来。”马隆龙说,“但这类原料的价格很贵,大约为目前石化航油的1到25倍。再加上转化中的损失和生产成本,目前由油脂生产的航空生物燃料成本大约是石化航油的2到40倍。”

徐惠也认同这一说法,“原料的价格就已经比传统石化航油贵了,所以本次使用的餐饮废油制造的生物航油成本是石化航油的2至3倍”。

事实上,除了“地沟油”等动物油脂,我国在研的生物航油还有使用糖和淀粉为原料的。马隆龙表示,这类原料包括甘蔗糖、玉米淀粉、木薯淀粉以及制糖工业的废液等原料,在中国的年产量大约为1000万吨,其原料价格大约是石化航油的15%到80%。

“这类生物航油只能以10%的最高比例与石化航油掺混,成本大约是后者的3到10倍。”马隆龙说,“但是这种生物航油会与民争粮。”

生物航油市场普及有多远?

10年后有望规模化使用

与取材于肯德基、麦当劳成分较为单一的炸鸡油不同,国内餐厅的地沟油成分复杂,但取材成本低、原料来源广,适用于中国本土。中国商飞航空节能减排技术中心资深研究员胡忠民表示,目前“地沟油变航油”技术在全球尚属首个,去年9月已经开始正式生产。2014年8月中试阶段时,"地沟油"航油的产量为每天1000斤。

不过,生物航油在国内要实现量产,目前还面临重重挑战。

胡忠民告诉记者,针对现有的生物质原料,一共有8条主要的转化途径,目前只有3条得到了ASTM(美国材料与试验协会)的审批,有了产品标准,但是成本还需要进一步降低才能实现商业化。

此外,生物质中的氧含量非常高,转化为航油的过程通常要求加氢脱氧。工业上氢气来自于天然气。我国的天然气储量不大,天然气本身的需求就很旺盛。因此航空生物燃料对于氢气的大量需求,也会是一个比较严重的制约因素。

"目前的加氢脱氧催化剂,主要来自于石化行业,并且大部分直接沿用了石油的加氢脱硫催化剂。此类催化剂不是为了转化生物质而设计的,在使用上会产生一系列的问题,造成产品的污染、设备的损耗,并导致成本上升。因此,研究基于生物质的加氢脱氧催化剂,是现在的一个热点。"胡忠民说。

记者采访的多家航空公司均表示,目前生物航油价格过高,航空公司尚处于观望阶段,如果进入量产后价格适当降低,航空公司也十分愿意使用更为清洁的生物航油。

“目前我国正在制定碳配额政策,企业有强制性使用可再生能源的指标,尽管目前成本较高,但在国内仍有很大发展前景。”马隆龙表示,“在接近10年的时间,我们能够看到商业上规模化使用我们航空生物燃料。”

相关资料

“地沟油”+传统航油11混合

这次飞行所用的生物航空煤油是由以餐饮废油也就是我们常说的地沟油为原料,在加氢处理后与传统航油1:1混合后得到混合油。该航油已经过民航局严格审查,在保证飞行安全和效率的前提下,与传统航煤相比,可以减排二氧化碳35%。

民航局计划司巡视员吉原:我国一年要消耗2000万吨生物航空煤油,量还是很大的,石油总有一天没要用完的,将来只有用生物航煤来替代。

生物航空煤油:原料来源可再生

生物航空煤油是以可再生资源为原料生产的航空煤油,它的原料来源可以是动植物的油脂、也可以是餐饮废油,也就是我们俗称的 “地沟油”。它具有原料来源可再生,与石油喷气燃料调合性好,杂质含量低等特点。

 

航空生物燃料研发热潮席卷全球

目前全球航空运输业每年消耗航空煤油15亿到17亿桶,所产生的二氧化碳约占总排放量的3%。在应对全球气候变化中,以生物燃料替代传统燃料的相关研发热潮席卷全球。

从2008年开始,一些欧美国家广泛开展了生物喷气燃料的示范飞行,2011年开始进行生物喷气燃料的商业飞行。2008年,英国维珍航空公司率先以波音747飞机进行了混合燃油的飞行试验;2011年4月起,德国汉莎航空公司在一架往返于法兰克福与汉堡的空客A321型客机上使用生物混合燃料;荷兰航空公司采用餐饮废油提炼生物燃料,并从2011年9月起启用使用生物燃料的客机;英国汤普森航空公司2011年10月成功推出由英国机场始发的“餐饮废油航班”。

各大石油公司都投入巨资用于生物燃料的研发。英国石油公司曾支出5亿美元创建先进的生物燃料研发中心。道达尔等6家公司已研制出第二代生物燃料生产技术,可以把100吨生物原料制成20吨燃料。美国有关机构2011年发布的报告显示,2010年全球生物燃料产量比上年增长了17%,达到1050亿升。美国提出,到2020年生物燃料将占其能源消费总量的25%,2050年达到50%。

地沟油变航油,不仅是技术门槛

餐饮废油也就是人们常说的“地沟油”。“地沟油”一旦能够大量进入商业飞行,不仅可以减少出现在餐桌上的机会,还将大幅减少二氧化碳排放,切实改善空气质量。不过,“地沟油”能否成规模地进入商业飞行,还需进一步观察,一些门槛亟须破解。

从目前生物航油的使用看,尽管在能源效能、驾驶、操控性等方面与传统石油燃料相比差距不大,但国内航空公司也未必有积极性尝试使用。退一步说,即便是出于“怕麻烦”的心理,也可能会影响到生物航油的使用,更不要说一些航空公司担心客源受影响的因素了。

这就需要国家有关方面进一步细化生物燃油的标准,不仅要让航空公司了解详细的技术指标,也要让广大社会公众知情,以扩大公众参与,共同形成推动“地沟油”上天的舆论氛围。同时,恐怕也需要管理部门出台指导性政策,鼓励航空公司积极使用生物航油,将市场主体的积极性与政策引导结合起来。

此外,也不能仅仅从“地沟油”本身来考量其应用,还得跳出行业之外,从整个产业的全环节进行规划。比如,如何尽可能全覆盖地从餐馆收集餐饮废油,进行相应的加工处理,并最终形成终端产品?这中间又如何实现更有效的监管,既能保障生物航油的质量标准,让航空公司以及乘客放心,同时也能避免“地沟油”在后续环节流失,重新进入百姓的餐桌?凡此种种,都不是轻松的事情,有待于进一步的细致规划、严密设计,以期形成完整的产业链条。

任何一项新兴技术的推广使用,都不是一帆风顺的。这是因为,其间涉及的并不仅仅是技术的门槛,而是掺杂了行业管理、社会治理、公众心理等等诸多方面的制约与博弈。可以说,技术上无问题,只是万里长征的第一步,接下来还有巨量的工作去做。其中尤为重要的则是社会公众的支持,这并不是说公众就应该为“地沟油”上天付出代价,而是意在强调,新能源、新技术的终极目的仍在于提升民众的福祉,对此,应该有足够的宽容。

目前,我国从上到下都在倡导“创新型社会”,生物航油的商业化应用恰恰就契合了创新、环保的时代要求,也因此,其注定有着强大的生命力。

 

 “地沟油”上天,鼓励政策要落地

“地沟油”上天之意义远不止此,飞机距离臭氧层更近,飞行排放比地面汽车排放对臭氧层破坏更大,用生物航油可以减排50%以上,对保护大气层、地球环境功德无量。同时,资源循环利用有助于降低能源消费,解决能源匮乏,哪怕若干年后石油供应不足,生物燃料兴许能助上一臂之力。

第二个兴奋点是“自主研发生产技术”。“地沟油”上天,作为全球热门科研项目,许多国家都在尝试,譬如荷兰用快餐连锁店的“废弃油脂”,也取得了一些突破,我国的“地沟油”成份更加复杂、杂质更多,解决技术难度更大。立足本土资源,解决本土问题,这个自主研发生产技术满满正能量。喜中带忧的是,生产技术问题解决了,并不等于“地沟油”上天问题都理顺了;生物航油首飞成功,也不等于“地沟油”就“改邪归正”,从此不再上餐桌了。

“地沟油”回收利用,首先要收得起来,收不起来的话,生产技术再先进也枉然,恰恰这是当下最大难题。就目前情况,餐余垃圾多由私人收购,流向养猪场或地下“地沟油”提炼工场,并形成稳定利益链条,如果生物能源企业不能开出更高的收购价位、没有更大的吸引力,根本就撬不动这条利益链。据报道,前些年东莞有投资者试图回收当地餐余垃圾用作生物柴油生产,后来发现根本无法介入而不得不作罢。供应是一环,需求也是一环,如果需求不足、利润微薄,也难以吸引资本进入,壮大产业规模。就国外实践,由“地沟油”生产的生物航油其价格是石化航空煤油的两倍左右。即使两者质量相当,在石化航空煤油并不短缺的情况下,有多少航空公司愿意嫌“贱”爱“贵”而使用生物航油?

“地沟油”上天,技术、市场、资本都没有问题,关键在于谁来“做媒”,用什么手段“撮合”,它们才能“恩恩爱爱”,齐头并进。“地沟油”上了天,鼓励政策要落地。在市场还没准备好,关系还没理顺,完全商业化有困难的情况下,吁求政府伸出看得见的手进行干预——制定专门法律法规,提高回收门槛,规范“地沟油”回收、提炼产业;鼓励政策,像鼓励其他新能源发展一样,用各种优惠措施形成“政策洼地”,吸引外资、内资进入。譬如在产业发展初期,除了免税杠杆,还可以考虑拨出专项资金,对生产及使用企业进行新能源补贴,以撑大行业的利润空间,提振市场的消费意愿。

技术进步为社会生活格局的改变提供了可能,公共管理也要力促转变的实现,两者有效结合,才能带来最佳转变。

【启示与思考】

日前,海航一架波音737飞机从上海飞抵北京,这是我国首次使用新型能源生物航油进行载客商业飞行。生物燃料由中石化从餐馆收集的餐饮废油转化而来的生物燃料。这架737的两台发动机均由50%航空生物燃料与50%传统石化航油混合的燃料驱动,标志着我国航空业在节能减排领域进入商业飞行阶段,也将对新能源应用和绿色低碳飞行的可持续发展产生深远的影响。

我国“地沟油”资源丰富,每年产生450万吨地沟油,是仅次于美国的第二大“储备国”。可“资源丰富”的地沟油在我国却没有被开发转换成“有益产品”,而是更多地走上了餐桌,成为危害我们身体健康的“毒源”。人们一直期待地沟油的流淌能够从地下走向地上,真正能够变废为宝,化害为利。

2012年6月,荷兰皇家航空公司和加拿大航空公司分别在波音和空客飞机上,尝试以“地沟油”为原料提取的生物燃料进行长途洲际飞行,获得成功。而此前,日本将“地沟油”提炼后用作垃圾车的燃料。这些成功的案例,都被视为成功治理地沟油的有效途径而被寄予厚望。从这个意义来说,中石化从餐馆收集的餐饮废油转化成生物燃料,并用在商业飞行上,对于我国地沟油的治理具有实质意义。

不过,飞机能喝地沟油,并不等于飞机喝得起以及喝得到地沟油。理性来看,喝地沟油的飞机实现了“首飞”,其意义仅限于地沟油加工成生物燃料具备了满足应用的技术条件。而在实际应用中,其成本如何是必须要考虑的门槛。据向荷兰皇家航空公司提供生物航空油的Sky-NRG公司介绍,1公升地沟油(预处理)可生产0.6公升生物喷气机燃料,同时可生产0.25公升生物柴油,而且生产成本较高,生物航油的价格大约为现有传统航油的三倍。毫无疑问,这样的价格,不管是为了改善能源结构,还是促进航空的节能减排,都不具有足够的性价比。

从这个角度上讲,飞机离“喝得起”地沟油还有点远。“地沟油”变废为宝,对维护食品案例、促进节能环保的意义,不能限于理论上,而是需要切实的政策释放红利。这方面可资借鉴国外在这方面的经验,比如实行餐饮行业厨余垃圾有偿回收制度、定点提炼制度,通过价格补偿、提炼物回购以及使用优惠等政策,建立起“地沟油”回收与利用的封闭产业链条。

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