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航油告急，全球慌神！中国科学家提出“变废为宝”解决方案
【文/观察者网 王一】
香港《南华早报》4月29日注意到，在全球能源价格飙升、航空业成本压力加剧之际，中国科研人员公布了一项将温室气体转化为航空燃料的技术，正推动其从实验室走向规模化生产。
今年3月，全球航空燃油价格一度飙升至每桶175美元，同比上涨94.4%；4月更是突破200美元大关，较去年同期翻倍上涨。除了成本高涨，不少航空公司还面临“有价无油”的局面，部分航司已被迫削减航班，全球航空运输业面临严峻挑战。
而与此同时，中国科学院上海高等研究院公开了一条将二氧化碳转化为航空燃料的工业化路径。
相关研究成果于4月15日发表在该领域权威期刊《ACS催化》（ACS Catalysis）上。该研究聚焦于将二氧化碳直接转化为长链化学品，这些化学品可进一步制成航空燃料。整个过程类似“逆向燃烧”：废气与水发生反应，分子重新组合，生成高能量密度的液体燃料。
长期以来，这一化学路径面临两大难题：一是碳链难以增长，二是难以高效定向生成高价值的长链产物。
为突破瓶颈，研究团队设计了一种经钾和铝共修饰的铁基催化剂。在反应过程中，该催化剂会自然形成一种特殊界面，这一界面显著提升了反应效率，并有助于生成适宜长度的分子结构。
实验结果显示，在330摄氏度和中等压力条件下，该催化剂每克每小时可生成453.7毫克的重质烯烃，这一物质是液体燃料的基本组成部分。其中，可直接转化为航空燃料的部分达到252.7毫克。
反应路径示意图 《ACS催化》
报道指出，更具产业意义的是，该催化剂在800个小时的连续运行中保持了性能稳定，显示出从实验室走向工业化应用的潜力。
中国科学院27日公布消息称，“这一研究为开发具有动态结构演化的铁基催化剂、高效制备高碳烯烃与航煤馏分产物，提供了简便策略”。
据《南华早报》报道，中国已开始推进二氧化碳衍生燃料的商业化。该领域的前沿企业费曼动力去年10月与内蒙古自治区政府签署协议，计划建设一个年产3000吨电合成可持续航空燃料的项目。
不过，公司创始人、天津大学教授胡适表示，将实验室成果转化为获得认证的航空燃料仍是一场“马拉松”。
“航空业需要适航认证来确认安全性和可持续性，而目前航空业并不认可通过二氧化碳加氢路径制得的燃料。”他说。
胡适将这一过程比作新药研发，实验室结果积极，也已建成试验生产线，证明可以规模化生产，但一期和二期临床试验尚未完成。但他补充称，费曼动力目前生产的航空燃料已通过相关适航认证。
费曼动力采用的是电催化与热催化相结合的工艺：首先利用可再生电力将二氧化碳分解为一氧化碳和氧气，再经已通过考验的费托合成工艺将一氧化碳转化为液态烃类，其中符合航空标准的部分即为航空燃料。
胡适认为，从长远看，以电力驱动燃料生产是航空业的最佳解决方案。在他看来，航空领域难以实现电动化，“飞机必须不停歇地飞行，无法在空中充电，而且除非是在小型示范项目中，它们所需的能量远远超过电池所能承受的范围”。
“将废弃食用油转化为可持续航空燃料的技术目前已切实可行，但废油的供应从根本上来说是有限的。”胡适说，“我们预计，二氧化碳路径有望在未来十年内实现成本持平，把温室气体从全球性问题转变为稳定的航空燃料来源。”
本文系观察者网独家稿件，未经授权，不得转载。
- 责任编辑: 赖家琪
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