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“高密度”纤维素航空煤油来了

来源:www.timetimetime.net 时间:2019-12-26 编辑:心灵

作者:程贾伟、刘万生、李宁资料来源:中国科学新闻,发布时间:2019/3/28 8:53:41

商品名称选择:中小

更环保、更高效、更经济

“高密度”纤维素航空煤油已经到来

■我们的见习记者程贾伟、记者刘万生、记者李宁

随着现代航空工业的快速发展,巨大的碳排放已经成为其不得不面对的软肋。随着国际社会对可持续发展和二氧化碳减排的日益关注,开发新型、清洁、可再生的生物质航空燃料已成为能源领域的一个关键问题。

最近,中国科学院大连化学物理研究所研究员李宁和中国科学院院士张涛开发了一种用纤维素制备高密度航空生物燃料的新途径。该路线预计将减少二氧化碳排放和对进口原油的依赖。相关结果最近在网上公布于《焦耳》。以煤、石油和天然气为代表的传统化石能源不仅储量有限且不可再生,而且在使用过程中会排放大量二氧化碳,导致气候变暖等环境问题该论文的通讯作者之一李宁告诉《中国科学报》。为此,他们将注意力转向纤维素,一种廉价、易得且可再生的生物质材料。

纤维素是农林废弃物的主要成分之一,可通过简单化学处理水稻、小麦、玉米和棉花等农作物秸秆以及锯末、落叶和树皮等林业废弃物获得。

据了解,国外已有一些关于纤维素合成航空煤油的报道。然而,迄今为止,这些努力主要集中在由纤维素合成普通航空煤油上,但在高密度航空煤油领域进展甚微。

李宁表示,与普通航空煤油相比,使用高密度航空燃料可以有效增加飞机的航程、载荷和飞行速度,而不改变油箱的容积,从而为中国航空煤油的多元化供应提供技术储备。

据报道,这种纤维素基高密度航空生物燃料的制备过程通常分为两个步骤。首先,实验者在温和条件下,在二氯甲烷/水两相体系中通过氢解选择性地将纤维素转化为2,5-己二醇。之后,实验者以2,5-己二醇为原料,通过双床催化剂体系的“一步法”直接得到碳链长度为12和18的低冰点多环烷烃混合物。

刘燕婷,论文的第一作者,该研究所的博士后研究员,告诉《中国科学报》,这种混合物比传统的航空煤油具有更高的密度和更低的冰点。它不仅可以作为现有化石基高密度航空燃料的补充,还可以作为添加剂改善其他航空燃料的性能。

“在实际应用中,我们可以利用高密度航空生物燃料的长距离、高负荷等特点,减少长途飞行中的中转航班数量和航空运输所需的航班数量,从而减少飞机在起降过程中产生的噪音、二氧化碳等污染物排放,为中国绿色航空产业做出贡献。”他说。

专家表示,这次开发的由纤维素合成可再生高密度航空燃料的技术,对农林废弃物资源的利用、减少对原油进口的依赖和环境保护具有重要意义。

李宁表示,该团队将在未来通过不断改进溶剂、催化剂和反应过程来提高技术的经济性,使其更加环保高效。

相关纸张信息:

《中国科学报》 (2019-03-28第一版亮点)

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