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新疆生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)
農(nóng)林廢棄物合成 高密度航空燃料
2019-08-23 / ：101
近日，中科院大連化物所李寧研究員和張濤院士團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一條高度集成轉(zhuǎn)化的新途徑，利用農(nóng)林廢棄物合成出高密度航空燃料，相關(guān)研究工作發(fā)表在3月21日在線出版的《焦耳》雜志上，該研究有望減少航空業(yè)造成的二氧化碳排放。
目前，成本問題是國內(nèi)外航空生物燃料研究中普遍面臨的瓶頸。采用廉價(jià)易得、不可食用的原始生物質(zhì)原料合成可再生航空生物燃料是解決這個(gè)問題的一個(gè)可行方案。纖維素作為農(nóng)林廢棄物的主要成分，是構(gòu)成植物細(xì)胞壁的一種廉價(jià)、可再生且非常豐富的聚合物。雖然以纖維素為原料合成航空煤油鏈烷烴（如支鏈辛烷、十二烷、十六烷）在國際上已有報(bào)告，但存在工藝路線長、能耗成本高的問題。因此，發(fā)展高度集成的方法，在溫和條件下合成生物燃料顯得尤為重要。
該團(tuán)隊(duì)首次報(bào)道了以纖維素為原料合成更加復(fù)雜的多環(huán)烷烴，而這些多環(huán)烷烴可以被用作高密度先進(jìn)航空燃料。科研人員首先將纖維素通過氫解反應(yīng)選擇性地轉(zhuǎn)化為2,5-己二酮。接著，科研人員采用固定床雙床催化劑體系，在氫氣氣氛下，將小麥秸稈纖維素制備的2,5-己二酮一步轉(zhuǎn)化為一種碳鏈長度為12和18的多環(huán)烷烴的混合物。該混合物具有凝固點(diǎn)低、密度高的優(yōu)勢(shì)，既可以作為現(xiàn)有高密度航空燃料的替代品，也可以作為添加劑改善其他航空燃料的效率。
據(jù)介紹，該燃料不但將廢棄的生物質(zhì)變廢為寶，而且比傳統(tǒng)的航空燃料具有更高的密度，使用該燃料可以在不改變飛機(jī)油箱體積的前提下，有效地提高飛行器的航程和載荷，飛機(jī)能夠比使用常規(guī)航空燃料飛得更遠(yuǎn)，運(yùn)送得更多。這樣就可以減少飛機(jī)航班數(shù)，以及在飛機(jī)起飛和降落過程中造成的二氧化碳排放。
李寧對(duì)經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)記者表示，該工藝的商業(yè)化還需要3年到5年時(shí)間，目前最大的問題是纖維素氫解反應(yīng)需要使用對(duì)環(huán)境和健康有害的二氯甲烷，下一步他們將探索使用對(duì)環(huán)境友好的有機(jī)溶劑替代二氯甲烷。
