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变废为宝!生物燃料迎来重大里程碑 商业化指日可待

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科创板日报 2021-04-13 15:22

财联社(上海,编辑 黄君芝)讯,据报道,一项将生物原油转化为可再生柴油的大规模示范项目已经通过了重大的测试,连续运行了2000多个小时而没有失效。这表明该工艺足够可靠,可以处理多种原材料而不会出现故障。

该研究由美国西北太平洋国家实验室(Pacific Northwest National Laboratory,简称PNNL)的科学家和工程师所领导。项目负责人John Holladay表示,“(测试所用的)生物原油来自许多不同的来源,包括底特律的废水污泥,以及从监狱和一个军事基地收集的食物垃圾。”

“研究表明,基本上任何生物原油,无论是否是湿的废物来源,都可以在这个过程中使用,催化剂在整个过程中都保持强劲。虽然这只是展示稳健性的第一步,但却是重要的一步。”他补充道。

NextGenRoadFuels是由欧盟研究与创新框架计划(EU Framework Programme for Research and Innovation)资助的一个欧洲财团,它在一次虚拟会议上首次描述了这一里程碑。它解决了将生物原油(一种碳基聚合物的混合物)转化为生物燃料的难题。在短期内,大多数人预计这些生物燃料将被进一步提炼,然后与石油燃料混合,用于驱动汽车。

PNNL工程师兼项目经理迈克尔•索尔森(Michael Thorson)表示:“为了让业界考虑投资生物燃料,我们需要这些展示过程持久性和灵活性的演示。”

正如从石油中提取的原油必须经过提炼才能用于汽车一样,生物原油也需要被提炼成生物燃料。这一步骤提供了关键的“最后一英里”,这一过程从可再生能源开始,如农作物残留物、食品残留物、林业副产品、藻类或污水污泥。

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在该项目83天的时间里,技术人员不断向精心打造和高度控制的反应堆中注入生物原油。在加氢处理过程中,将氢引入催化过程,去除生物原油中的硫和氮污染物,产生可燃的长链烷烃最终产物,而长链烷烃是汽车发动机的理想燃料。

碳转移

Thorson表示,“处理食物和污水废水以提取有用的燃料是出于几个目的:食物垃圾中含有碳。食物垃圾被送到垃圾填埋场后,会被细菌分解,细菌会释放出甲烷气体,这是一种强有力的温室气体,会导致气候变化。将碳转移到其他用途,可以减少石油基燃料的使用,并有减少甲烷排放的额外好处。”

这个项目的目的是要证明这种商业上可用的催化剂经得起数千小时的连续处理,这是使生物燃料成为减少世界碳足迹的现实贡献者所必需的。但Thorson指出,这也表明,不管生物原油的来源是什么,生产出来的生物燃料产品都是高质量的——这是该行业的一个重要因素,因为该行业可能会从不同的区域来源加工生物原油。

商业生物燃料即将问世

美国和欧洲的投资团体都在密切关注持续运作时间等里程碑式事件。欧美已经制定了雄心勃勃的目标,包括到2050年成为首个碳中和的大陆,到2030年实现温室气体排放量减少55%。Holladay说,“欧洲的一些示范项目旨在未来几年将这一过程商业化。”

该研究小组的下一步工作包括从各种废物中收集更多的生物原油来源,并对生物燃料的产出进行质量分析。在一项新的合作中,太平洋国家实验室将与一家商业废物管理公司合作,评估来自许多来源的废物。最终,该项目将形成一个收集各种肥料和污泥结果的数据库,这将有助于决定如何经济地扩大设施规模。

此外,Thorson还称,“由于这一过程至少有四分之三的投入和产出由水组成,任何工业规模的最终成功都需要包括处理废水的计划。”

废水治理也是一个活跃的研究领域,在许多地方都有许多可行的污水处理设施可供选择。

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