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“地沟油”飞机,能飞多久?(原创科普)

(先问一句,嗨,今天你吃地沟油了吗?)

2011年11月,一则“荷兰航空班机将‘喝’青岛地沟油”的新闻引爆了各大媒体,吸引了民众的眼球。该报道之所以如此火爆,与此前国内风传的“地沟油上饭桌”不无关系。近年来,有关地沟油的新闻报道一次又一次地触动着国人敏感的“味觉神经”。有消息称,广东某地曾查获了一个生产地沟油的小作坊,“与众不同”的是该小作坊生产地沟油的原料竟然是“化粪池水”。据称,生产地沟油之后的残渣里竟然还有卫生巾等残杂物。然而就是这样的地沟油,却居然能够神不知鬼不觉地被端上饭店的餐桌,甚至被加工成“美味”的火锅底料。有专家估计,我国每年返回餐桌的地沟油大约有200万-300万吨之多。

荷兰航空公司的做法,在业界造成的影响无疑是巨大的。它使得地沟油这个长期以来人人喊打的“过街老鼠”,似乎一夜间变得高贵起来。甚至有人乐观地预测,“用不了多久,我们的首脑政客,或者平头百姓,都要坐着由地沟油驱动的豪华客机东奔西走了。”那么,地沟油是否真的能够顺利实现“一步登天”呢?其实,前景并没有一些人想象的那么乐观。

 

马克的“地沟”航空燃油

第一个提出将地沟油转化为航空燃油的人,目前已无法考证。但可以肯定的是,荷兰生物学家马克·戈尔德施绝对是“地沟”航空燃油的早期倡导人和探索者之一。

2009年的一天,51岁的马克在一家饭店用餐,无意中他发现一个厨师正忙着将厨后菜油冲入厕所。当时,卫生部明文规定,所有餐馆应配备回收系统,以便将剩余的厨后菜油采集起来循环使用。当马克问到此事时,厨师连忙解释到,“现在,餐饮业内已多次出现个别不法餐厅用回收的油直接炒菜,并引发饭店和客人纠纷的事件。若直接将剩油倒进厕所冲掉,可以省掉许多麻烦。”说到用回收的油炒菜,马克顿时没有了胃口。

在回办公室的路上, 马克的脑子里一直思索着一个问题,是否能找到一个处理“地沟油”的方法,既不影响人们的健康,又能为社会创造经济效益?

马克早年从事过植物油脱氧处理的工作,一个想法突然出现在他的脑海:通过脱氧处理等有机化学反应,是否可以将地沟油转化为“再生能源”呢?说干就干,马克立即着手了自己的实验。然而,实验的进展并不顺利。他将转化的菜油添加到鱼饵中,结果发现,鱼缸里的鱼儿吃了鱼饵后相继死亡,马克失望了。

2010年夏,马克乘坐着荷兰skynrg航空公司的航班去旅游,机长的一番话让他茅塞顿开,机长说:“全球油价天天涨,真受不了。如果有一种航空油的替代产品,就好了。”联想到自己此前的努力,马克立即联系skynrg航空公司,以谋求与其合作。此刻,欧盟正巧刚提出减排法案,要求荷兰所有航空公司必须在2012年之前减少3%的二氧化碳排放,而skynrg公司正为如何完成这一指标而发愁。结果双方一拍即合,当即决定联手进行试验。

由于有了此前的经验,马克的这次试验显得顺利了许多。经过完善工艺流程,继而采取植物油脱氧处理等一系列有机化学反应后,马克的“地沟油”终于脱胎换骨,成功转化成合格的航空 “可再生飞行燃料”。

 

地沟”航空燃油是怎样炼成的?

在大多数国人的心目中,地沟油的来源大致有两个渠道,一个饭店里的残羹冷炙,另一个是城市里的阴沟,总体印象都是脏兮兮的。那么,这样臭气薰天的东西是如何经过提炼,进而转换为航空燃料了呢?其实,经过这么多年的探索,人们已经开始摸索出了一套的行之有效的提炼方法。

从地沟油到生物柴油,再到航空燃料,这一过程讲起来似乎并不复杂。

地沟油收集上来之后,首先要把其中的菜叶、食物残渣等杂质去掉。这一过程,可以通过加热方式,使杂质沉降后分离,或直接运用专业的吸附剂来除杂。除去杂质后,地沟油中的大块杂质,就被基本清除干净了。

接着,运用无机硅藻土、分子筛等吸附剂,将油中的胶质去除掉。这样,暗棕色的地沟油将变得较为清澈,但是酸臭味依然存留。为此,需要在其中加入甘油,使地沟油酯化后形成比较纯净的甘油酯。

第三步,将初步提炼的甘油酯进一步进行酯交换反应。这一步骤中需要加入甲醇或乙醇等添加剂,并在70℃的催化实验环境下,使甘油酯变为为甲酯。

最后,采用蒸馏法除去多余的甲醇、乙醇、催化剂等,加入适量稳定剂,合格的生物柴油就得到了。

到此为止,得到的生物柴油仍不能直接用作航空燃油。我们知道,现在大多数飞机都使用航空煤油,而生物柴油和航空煤油在许多物理化学性质上存在巨大差异,如凝固温度、燃料的安全性、抗爆能力等。所以要将生物燃油转化为可靠的航空燃油,仍需要进行进一步的炼制。即在几百度的高温环境下,对生物柴油进行加氢、裂化处理,以便得到不含氧的,以碳氢成分为主的航空生物燃料。

值得注意的是,现在,“地沟”航空燃油依然处于尝试阶段。从荷兰skynrg公司对地沟航空油的使用情况来看,一般是50%地沟油燃料和50%化石燃料的混合燃料,航空发动机无需进行改造。当然,随着科技的进步和飞机基础设施的完善,若干年后,飞机上也不排除100%使用地沟油燃料的可能性。

   

地沟”航空燃油,高昂的代价

2011年6月,荷兰皇家航空的一架波音737飞机搭乘着171名乘客,从阿姆斯特丹飞往巴黎,荷兰航空成为全球第一家用地沟油提炼的航空燃油做燃料的航空公司。荷航还宣布,从9月份起,启用以生物煤油(即俗称的“地沟油”)为燃料的客机将直飞阿姆斯特丹至巴黎的航班,以减少碳排放。

继荷航之后,英国汤普森航空公司于2011年11月也成功推出了首个由英国机场始发的“地沟油航班”。该航班共搭载了232名乘客,由英国伯明翰飞往西班牙兰萨洛特。执行这次飞行任务的是一架双引擎波音757飞机,它的一个引擎燃料中加入了50%的“地沟”航空燃油。

“地沟”生物燃油,看似前景广阔,但实则成本高昂。

首先是地沟油原料的收集。目前,一些发达国家已经强制要求饭店安装地沟油回收系统,这大大方便了地沟油的回收和再利用。甚至一些国家政府专门出钱资助企业来回收地沟油。而在我国,地沟油则会被随意倒进下水道,掺杂各种垃圾、杂质,还需要工人像掏垃圾一样先掏出来,然后送进生产线去做工艺处理,且这些大多为企业行为。这无形中增加了地沟油回收的成本。

其次是技术问题。将地沟油转化成生物柴油,目前国内一些生物燃料企业已经掌握了相关的提炼技术。但要进一步将地沟生物柴油转化为航空燃油,仍尚未掌握相关的核心技术。据悉,这一工序中的技术难点主要在于催化剂的研发方面,而直接进口一套这样将生物柴油转化为航空燃料的设备则需要几亿元。

总之,由于上述原因,生产1吨地沟航空燃油的代价可以购买约3吨普通的航空燃油。这也正是荷航、英国汤普森航空公司飞机上地沟油燃料和化石燃料对半混合使用的重要原因。

 

地沟”航空燃油,是否有搞头?

据荷航的说法,使用地沟油作为飞机燃料排碳少,效率高,还能多跑路。荷航负责人声称,地沟油属于废弃油品,不用重新生产作物,就已经免去了生产过程中的碳排放。和传统的化石燃料相比,可减排60%-80%,而且经过加氢处理,废弃的“地沟油”未来有望100%地替代石化燃料。相比普通的航空燃油,这种“地沟油”转化而来的新型燃料的效率也要多出1%到2%,也就是说,使用这种燃料的飞机,还可以多飞1%-2%的航程。

2011年6月,国家发改委能源研究所副所长李俊峰在面对媒体时表示,“(地沟航空燃油)那是作秀,目前并不实际,且代价昂贵。”

可见,不同的人,对地沟航空燃油的态度可能完全不同。事实上,对地沟航空燃油这一问题,互联网上的网民们一直存在支持和反对两种态度,并为此争论不休。

让地沟油回流到我们的餐桌,其危害是不言而喻的。然而,要让地沟油变废为宝,代价又是高昂的。那么,“地沟”航空燃油,到底还有没有搞头?在讨论这一问题之前,还是先看一看,发达国家在回收、处理地沟油方面是怎么做的。

在荷兰,地沟油的收集都是政府出钱资助企业收集,因此企业不需要承担高昂的收集成本。在日本,地沟油都由专业公司进行回收,并以较高价格卖给日本政府,日本政府则将这些地沟油提炼后用作垃圾车的燃料。在英国伦敦,数千辆出租车都在使用“地沟油”处理的生物燃料。和中国一样,英国也面临着“地沟油上饭桌”的困扰。为了解决这一问题,英国大力推行地沟油炼制生物柴油,并建立专门的“地沟油”加油站,为出租车司机提供源源不断的动力。

可见,在发达国家,地沟油都是由政府买单、出资,或组织、疏导治理的。

目前,为了防止地沟油上饭桌,我国公安部、卫生部等不断对地沟油小作坊进行打击,但“堵”总不是根治问题的办法,重要的是要给地沟油一个合理利用的流向。为此,我们的政府应主动承担起这个义务,给相关企业以倾斜政策,甚至补贴资助,支持地沟油变废为宝,支持地沟油的合理回收与利用。只有这样,“地沟”航空燃油和地沟油飞机才有希望,才有搞头。



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