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DARPA研究从海藻中萃取绿色航空燃油

文章来源:中国国防科技信息中心 | 发布日期:2009-01-20 | 作者:未知 | 点击次数:

    美国《防务新闻》网站2009年1月5日报道2008年12月,DARPA分别授予通用原子公司和科学应用国际公司(SAIC)价值2000万和1500万美元的研究合同,降低将海藻转化为航空燃油的成本。

    通用原子公司称,他们已将海藻萃取燃油的成本由每加仑30美元降至每加仑6~7美元。但要使其具备竞争力,价格必须达到每加仑1美元左右。通用原子公司海藻萃取燃油项目的经理戴维·哈兹勒贝克透露,选用适宜的海藻品种(某些品种的海藻中植物油的基本成分——甘油三酸脂的含量达到50%~70%),1英亩池塘养殖的海藻每年可萃取5000~15000加仑植物油,而1英亩土地每年出产的玉米和大豆只能萃取50~150。通用原子公司团队正对300种海藻进行试验,以选出6个最好的品种。

    从海藻中萃取的燃油驱动飞机和车辆的想法并不新鲜,美国能源部1978年就启动了这一研究。1996年,该部放弃这一研究计划,原因是从萃取成本至少是从石油中提炼燃油的2倍。2008年夏季,原油价格升至每桶145美元,重新激发了人们对海藻萃取燃油的兴趣。

    海藻萃取的燃油与生物燃油(掺有酒精的石油基燃油)不同,其各项指标与军用JP-8航空燃油相同,实际就是一种JP-8。这种燃油之所以前景广阔,主要有3个原因。一是海藻相对容易养殖,有水、阳光和二氧化碳即可。与食用农作物不同,并不需要干净的水。美国能源部透露,碱水、盐水甚至污水都可以。此外,海藻养殖无需占用耕地,非生产用地、甚至沙漠都可以。二是海藻生长速度快。美国能源部的研究发现,某些品种海藻的质量一天就能翻好几番。三是养殖海藻萃取燃油不会出现用玉米、甘蔗和大豆制备生物燃油时出现的要粮食或是要燃油的两难选择。

    为满足海藻对二氧化碳的需求,海藻养殖场可建在产生大量二氧化碳废气的设施附近,如发电厂、水泥窑、发酵设施或用煤生产液态燃油的工厂等。这在减轻美国对进口原油依赖的同时,还能减少温室气体二氧化碳的排放。

    从海藻中萃取燃油面临的最大的挑战是开发更具效费比的萃取方法,目前采用的主要是压榨法和溶解法。通用原子公司计划使用溶解法,当前这种方法萃取植物油的成本约为每加仑2美元,目标是降至每加仑30美分。植物油萃取出来后,可通过标准的烃处理工艺,将其变成航空燃油。

    目前,DARPA并不是唯一一家开展海藻萃取燃油研究的机构。波音公司领导的海藻生物量组织、Chevron和美国能源部国家可再生能源实验室、壳牌、BP等大型能源公司都在实施相关研究计划。美国能源部预计,经过5~10年的研究,海藻萃取的燃油将具备价格竞争力。

    哈兹勒贝克称,过去人们对海藻萃取燃油的兴趣高低受石油价格影响很大。但现在人们更注重从环保的角度出发,考虑确保燃油供应的独立性和可持续性。构建一个国内的燃油来源,将为美国带来“数万亿美元的经济活动”,减轻美国对进口石油的依赖,使美国尽可能少地卷入不稳定的富油有地区。这些都是发展海藻燃油的巨大的回报。

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