本刊記者 薛龍玉

隨著航運(yùn)業(yè)去碳化進(jìn)程不斷加快，探索新型清潔燃料和減排技術(shù)成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。在現(xiàn)有替代燃料選項(xiàng)中，生物燃料也是最受青睞的“潛力股”之一。

據(jù)悉，芬蘭國(guó)家技術(shù)研究中心（VTT）正在開展一項(xiàng)為期三年的生物燃料研究項(xiàng)目BioFlex。參與的企業(yè)包括船用設(shè)備公司Auramarine，芬蘭耐思特（Neste）油業(yè)集團(tuán)、芬蘭技術(shù)供應(yīng)商維美德（Valmet）以及動(dòng)力設(shè)備生產(chǎn)制造商瓦錫蘭等。研究人員希望通過這個(gè)項(xiàng)目來探索利用生物質(zhì)和廢棄物生產(chǎn)的燃料油用作船舶燃料的可行性，同時(shí)為IMO碳減排目標(biāo)提供支持。

為了解更多有關(guān)船用生物燃料研究和應(yīng)用的信息，本刊特別采訪了參與此次項(xiàng)目的芬蘭國(guó)家技術(shù)研究中心資深主任科學(xué)家Anja Oasmaa博士。

記者：VTT希望通過開展BioFlex項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)什么目標(biāo)？

Anja Oasmaa：生物燃料是一種重要的可再生清潔能源。在為期三年的BioFlex研究項(xiàng)目中，VTT將與其他合作伙伴共同探索通過生物質(zhì)和廢棄物生產(chǎn)的燃料油是否適用于發(fā)電廠和船用柴油機(jī)。我們的目的是找出在生態(tài)平衡和經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面最具可持續(xù)性的化石燃料替代方案。

記者：BioFlex項(xiàng)目所研究的生物燃料具體來源于哪些生物質(zhì)和廢棄物？

Anja Oasmaa：原則上來說，所有可持續(xù)的原材料都可以用來生產(chǎn)我們所研究的生物燃料。比如，利用廢棄塑料或林業(yè)和農(nóng)業(yè)收獲后的殘留物等生物質(zhì)來生產(chǎn)燃料油。我們將對(duì)生產(chǎn)這些生物燃料油的各種工業(yè)方法進(jìn)行比較，并開展實(shí)驗(yàn)來考察它們的適用性。理論上，使用生物質(zhì)或廢棄物生產(chǎn)的燃料油在化學(xué)成分上可能與化石燃料油完全相同。但是在實(shí)踐中，我們的目標(biāo)是得到一種類似的燃油，在使用時(shí)不需要對(duì)柴油機(jī)做出大幅改動(dòng)。還有一點(diǎn)很重要，這種燃油要易于存儲(chǔ)，能夠與化石燃料油兼容，而且硫、氮和顆粒物排放量要低。

記者：BioFlex項(xiàng)目將應(yīng)用哪些創(chuàng)新技術(shù)和研究方法？

Anja Oasmaa：在BioFlex項(xiàng)目中，我們將應(yīng)用多方面的專業(yè)知識(shí)和技能，如可持續(xù)發(fā)展、科學(xué)分析、柴油機(jī)排放測(cè)量以及生物質(zhì)和廢塑料液化中用到的熱轉(zhuǎn)換方法等創(chuàng)新技術(shù)和研究方法。其中包括熱解工藝和水熱液化技術(shù)（HTL）等。我們的項(xiàng)目還將用到國(guó)際能源署（IEA）的專家網(wǎng)絡(luò)。

記者：此研究項(xiàng)目將從哪些方面來驗(yàn)證生物燃料作為船用燃料的可行性？

Anja Oasmaa：目前，生物燃油在航運(yùn)業(yè)的使用仍然很有限，這主要是由成本和可用性等方面的原因造成的。BioFlex項(xiàng)目就是要探索這些問題的解決方案。我們需要確定生物燃料在整個(gè)制造、分銷和消費(fèi)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)中面臨的潛在挑戰(zhàn)，以便為推廣生物燃料在航運(yùn)業(yè)的應(yīng)用掃平障礙。

記者：使用生物燃料可以為航運(yùn)業(yè)帶來哪些環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益？

Anja Oasmaa：隨著風(fēng)能和太陽能的應(yīng)用日益增長(zhǎng)，我們需要增強(qiáng)負(fù)荷跟蹤能力以便靈活地彌補(bǔ)無風(fēng)和陰天的電力產(chǎn)量差。使用燃料的發(fā)電廠仍將是能源系統(tǒng)的一部分，但它們的靈活性存在差異。傳統(tǒng)燃煤或生物質(zhì)蒸汽鍋爐的負(fù)荷變化無法像燃?xì)廨啓C(jī)和內(nèi)燃機(jī)一樣快。為了使陸地和海上使用的大型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)都能具備環(huán)保可持續(xù)性，我們非常有必要找到能夠替代化石燃料的方案。我們開展這項(xiàng)研究的目的就是希望能找到一種環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益俱佳的燃料，用來替換船舶和發(fā)電廠的柴油機(jī)所使用的化石重燃油。利用生物質(zhì)和廢棄物生產(chǎn)的生物燃油就是一種很好的替代燃料。

此外，國(guó)際海事組織要求國(guó)際航運(yùn)業(yè)在2050年之前將溫室氣體排放在2008年的基礎(chǔ)上降低50%，目前，航運(yùn)業(yè)正在為實(shí)現(xiàn)去碳化目標(biāo)積極采取措施。除了為增強(qiáng)負(fù)荷跟蹤能力尋求可持續(xù)的解決方案之外，BioFlex項(xiàng)目也希望能為航運(yùn)業(yè)的溫室氣體減排行動(dòng)提供支持。我們相信生物燃油將在這方面發(fā)揮重要作用。

記者：除了生物燃料之外，您認(rèn)為還有哪些替代燃料具備成為未來新型船用燃料的潛力？

Anja Oasmaa：除了生物燃料之外，當(dāng)前航運(yùn)業(yè)還有許多其他替代燃料選項(xiàng)，例如LNG、氫燃料、氨氣、甲醇等。近年來，許多航運(yùn)公司和其他利益相關(guān)方，包括我們的一些合作伙伴，都在陸續(xù)開展各種替代燃料測(cè)試。

我認(rèn)為除了以上這些較為常見的燃料類型外，塑料熱解油也是一種很有意思的選項(xiàng)。塑料是生活中隨處可見、不可或缺的一部分，它為我們帶來了更加安全、健康和便捷的生活方式，但是當(dāng)它們最終再回到自然

生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，也會(huì)給環(huán)境帶來極大的損害。因此，如何處理塑料垃圾也成了我們不得不思考的問題。而在這方面，廢塑料熱解油就可以給我們提供一種思路，它不僅是發(fā)展塑料循環(huán)經(jīng)濟(jì)的良好示范，同時(shí)還能為航運(yùn)業(yè)的碳減排做出貢獻(xiàn)。

事實(shí)上，使用塑料熱解油作為船舶燃料在航運(yùn)業(yè)已有實(shí)例。法國(guó)塑料奧德賽項(xiàng)目(French Plastic Odyssey)正在籌建世界首艘利用塑料作為燃料動(dòng)力的船舶。這艘長(zhǎng)達(dá)25米的雙體船將使用熱解技術(shù)，將無法回收利用的廢棄塑料變?yōu)榇叭加?。該船的尾部設(shè)有一個(gè)回收工場(chǎng)，內(nèi)部含有熱解裝置，可在無氧情況下把塑料加熱到400℃以上，然后分解成液體燃料。

● 延伸閱讀

Anja Oasma博士在熱轉(zhuǎn)化工藝方面，尤其是在快速熱解和水熱液化領(lǐng)域有超過35年的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)，并且擁有廣泛的全球人際網(wǎng)絡(luò)。她開發(fā)了生物燃油分析方法以及生物燃油規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，是EN（歐洲標(biāo)準(zhǔn)）和ASTM（美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)）標(biāo)準(zhǔn)化以及REACH（化學(xué)品注冊(cè)、評(píng)估、許可和限制）工作的發(fā)起人。目前，Anja Oasma博士正在積極參與VTT的循環(huán)經(jīng)濟(jì)工作，并致力于發(fā)展廢物衍生燃料和化學(xué)品轉(zhuǎn)換工藝。她還參與了VTT的WasteBusters（2017-18）廢物處理項(xiàng)目，旨在明確廢物熱分解的商業(yè)和運(yùn)營(yíng)環(huán)境。Anja Oasma博士已出版超過139篇科學(xué)作品， H指數(shù)達(dá)到31。她還兼任《能源與燃料》（Energy&Fuels）期刊副主編。