随着航空事业的迅速发展,喷气燃料需求量越来越大。喷气燃料主要来源于石油,而世界范围内石油资源总量正逐渐减少,喷气燃料短缺问题日益突出。
为了防止全球气候变化给人类生存环境带来破坏,各行各业都在降低二氧化碳的排放。根据欧盟推出的“绿色天空”计划,从2012年起,所有进出欧盟的航空公司涉及的温室气体(目前认为主要是二氧化碳)排放必须纳入欧盟碳排放交易体系。为了减少温室气体排放,生物喷气燃料制备技术的开发已引起许多国家或地区的高度重视。例如,美国联邦航空管理局(FAA)于2016年4月15日宣布,批准航空使用醇制喷气燃料合成石蜡基煤油(ATJ—SPK)。
生物喷气燃料是用可再生的动、植物或生物质原料生产的喷气燃料。生产生物燃料的技术路线可以分为以下4类。
第一类,是以动、植物油为原料,经过加氢处理和异构化生成喷气燃料;第二类,是以生物质先气化生成合成气,再经费—托合成生成合成油,合成油再经过过加氢改质得到喷气燃料;第三类,是生物质先经过快速热解生成生物油,生物油再经加氢生成喷气燃料;第四类,是以生物质为原料,通过微生物发酵转化为生物丁醇,生物丁醇脱水生成丁烯,丁烯再聚合得到生物质喷气燃料。
生物喷气燃料的原料在种植过程中吸收大气中的二氧化碳,在燃烧过程口又向大气排放二氧化碳,就其全生命周期而言,有相当比例的二氧化碳处于循环状态,因此具有显著的碳减排特性。此外,生物喷气燃料的硫含量低,二氧化硫排放也极低,而且其性质与石油基喷气燃料接近,能够实现即加即用,是高效、清洁的可持续能源。