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DARPA研究從海藻中萃取綠色航空燃油

文章來源:中國國防科技信息中心 | 發(fā)布日期:2009-01-20 | 作者:未知 | 點(diǎn)擊次數(shù):

    美國《防務(wù)新聞》網(wǎng)站2009年1月5日報(bào)道2008年12月,DARPA分別授予通用原子公司和科學(xué)應(yīng)用國際公司(SAIC)價(jià)值2000萬和1500萬美元的研究合同,降低將海藻轉(zhuǎn)化為航空燃油的成本。

    通用原子公司稱,他們已將海藻萃取燃油的成本由每加侖30美元降至每加侖6~7美元。但要使其具備競爭力,價(jià)格必須達(dá)到每加侖1美元左右。通用原子公司海藻萃取燃油項(xiàng)目的經(jīng)理戴維·哈茲勒貝克透露,選用適宜的海藻品種(某些品種的海藻中植物油的基本成分——甘油三酸脂的含量達(dá)到50%~70%),1英畝池塘養(yǎng)殖的海藻每年可萃取5000~15000加侖植物油,而1英畝土地每年出產(chǎn)的玉米和大豆只能萃取50~150。通用原子公司團(tuán)隊(duì)正對300種海藻進(jìn)行試驗(yàn),以選出6個(gè)最好的品種。

    從海藻中萃取的燃油驅(qū)動(dòng)飛機(jī)和車輛的想法并不新鮮,美國能源部1978年就啟動(dòng)了這一研究。1996年,該部放棄這一研究計(jì)劃,原因是從萃取成本至少是從石油中提煉燃油的2倍。2008年夏季,原油價(jià)格升至每桶145美元,重新激發(fā)了人們對海藻萃取燃油的興趣。

    海藻萃取的燃油與生物燃油(摻有酒精的石油基燃油)不同,其各項(xiàng)指標(biāo)與軍用JP-8航空燃油相同,實(shí)際就是一種JP-8。這種燃油之所以前景廣闊,主要有3個(gè)原因。一是海藻相對容易養(yǎng)殖,有水、陽光和二氧化碳即可。與食用農(nóng)作物不同,并不需要干凈的水。美國能源部透露,堿水、鹽水甚至污水都可以。此外,海藻養(yǎng)殖無需占用耕地,非生產(chǎn)用地、甚至沙漠都可以。二是海藻生長速度快。美國能源部的研究發(fā)現(xiàn),某些品種海藻的質(zhì)量一天就能翻好幾番。三是養(yǎng)殖海藻萃取燃油不會(huì)出現(xiàn)用玉米、甘蔗和大豆制備生物燃油時(shí)出現(xiàn)的要糧食或是要燃油的兩難選擇。

    為滿足海藻對二氧化碳的需求,海藻養(yǎng)殖場可建在產(chǎn)生大量二氧化碳廢氣的設(shè)施附近,如發(fā)電廠、水泥窯、發(fā)酵設(shè)施或用煤生產(chǎn)液態(tài)燃油的工廠等。這在減輕美國對進(jìn)口原油依賴的同時(shí),還能減少溫室氣體二氧化碳的排放。

    從海藻中萃取燃油面臨的最大的挑戰(zhàn)是開發(fā)更具效費(fèi)比的萃取方法,目前采用的主要是壓榨法和溶解法。通用原子公司計(jì)劃使用溶解法,當(dāng)前這種方法萃取植物油的成本約為每加侖2美元,目標(biāo)是降至每加侖30美分。植物油萃取出來后,可通過標(biāo)準(zhǔn)的烴處理工藝,將其變成航空燃油。

    目前,DARPA并不是唯一一家開展海藻萃取燃油研究的機(jī)構(gòu)。波音公司領(lǐng)導(dǎo)的海藻生物量組織、Chevron和美國能源部國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室、殼牌、BP等大型能源公司都在實(shí)施相關(guān)研究計(jì)劃。美國能源部預(yù)計(jì),經(jīng)過5~10年的研究,海藻萃取的燃油將具備價(jià)格競爭力。

    哈茲勒貝克稱,過去人們對海藻萃取燃油的興趣高低受石油價(jià)格影響很大。但現(xiàn)在人們更注重從環(huán)保的角度出發(fā),考慮確保燃油供應(yīng)的獨(dú)立性和可持續(xù)性。構(gòu)建一個(gè)國內(nèi)的燃油來源,將為美國帶來“數(shù)萬億美元的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)”,減輕美國對進(jìn)口石油的依賴,使美國盡可能少地卷入不穩(wěn)定的富油有地區(qū)。這些都是發(fā)展海藻燃油的巨大的回報(bào)。

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