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可再生能源之皇——生物費托柴油
發表時間:2022-03-14     閱讀次數:     字體:【

可再生能源之皇——生物費托柴油

農林剩余物現代生物煉制造生物費托柴油 實現柴油機裝備零排放

柴油機動力裝備優勢眾多、可靠、動力強勁是其標簽,有第一動力的美譽,上至武器裝備,下至工程機械、農業機械、交通運輸車輛等,均不可或缺。時下的俄烏沖突,武器裝備大都采用柴油機動力。

柴油機動力系統的工作性能、運行可靠性和使用壽命,在很大程度上取決于所使用的柴油燃料,當使用先進生物液體燃料時,便可升級為零碳新能源動力。

柴油的發展經歷了高硫直餾柴油-低硫直餾柴油-新配方柴油(也稱清潔柴油)-世界燃油規范等階段。1998年歐盟、德國、美國、日本等汽車和發動機協會聯合組織成立世界燃料標準委員會(WWFC),發布了第一版《世界燃油規范》,同年10月中國成為正式會員。該規范目前已更新到第六版,成為全球共同執行的規范。

柴油機動力一直追求更高的功率密度、更高的燃燒效率、更清潔的排放、更長的使用壽命,《世界燃油規范》的目標就是讓柴油的發展適應柴油機的要求。《世界燃油規范》將柴油分為I、II、III、IV、V、VIVIIVIII按其分類,柴油的使用性能基本能滿足柴油機動力發展要求。目前,國際領先的柴油標準是歐盟的EN590,對應《世界燃油規范》VII類。

當今能源進入碳中和時代,主要方向是從化石能源向可再生能源轉型。歐盟發布了關于乘用車和貨車的立法提案,要求2030年,新型汽車的碳污染將減少55%,新型貨車的碳污染將減少50%2035年,兩者的碳污染將減少100%。這將使歐洲大陸更接近零排放交通運輸的未來。我國正積極有序推進“雙碳”進程,國務院下發《2030年前碳達峰行動方案》,提出要實施能源綠色低碳轉型行動,大力推進先進生物液體燃料20221月,國家發改委、國家能源局下發《關于完善能源綠色低碳轉型體制機制和政策措施的意見》,提出完善交通運輸領域能源清潔替代政策,推行先進生物液體燃料。

《世界燃油規范》只是從使用性能方面對柴油進行分類,使用的都是化石原料,不符合當下的碳中和要求。尋找使用性能達到歐VII、原料資源可再生的可再生柴油成為全球競相追逐的熱點。

太陽能是最廉價的可再生能源,已成為人類使用能源的重要組成方式,而生物質是最為理想的太陽能熱儲能載體,同時也是國際公認的零碳能源。它在固定吸收太陽能時依靠的是植物的光合作用,而且能量收支平衡,在能源返還時間(energy payback time,EPT)方面,生物質僅為5~75天,光伏發電長達2~3年。

生物質是自然界最廣泛、可再生能力最強的資源,全球產量超過1000億噸/年,超過現在的石油儲藏量。中國生物質產量可達100億噸/年,每年累積的生物質能達4.5億噸標煤,量大面廣。

生物質與煤炭、石油等化石資源最大的區別在于其極高的含氧量(45%以上),直接作為能源能量密度低,沒有競爭力,無法商業化運營。近幾十年來,科學界提出將生物質加工轉化為合成氣平臺,從而進入高能量密度可再生能商圈的論斷。然而,至今尚未有商業化運營成功的案例,在技術、經濟、便捷方面無法與化石能源抗衡。

新木集團生態·糧食·生物質業態融合創新聯合體開發出一套現代生物煉制技術體系和商業化運營模式,用含水生物質顛覆性創制“高能量密度固氫粉” 平臺,其密度、熱值、氣力輸送性與煤粉相似,成功創制“生物合成氣”平臺,驗證了“合成氣平臺論斷”,成功打通生物質到高能量密度可再生能的通道,實現從0到1的突破,徹底改變人們對生物質能的認知,開啟現代生物煉制產業先河,實現商業化運營。

現代生物煉制技術體系以含水生物質為起始原料,采用變壓閃蒸氫解脫羧半焦微粉化工藝,使用車載式固氫粉生產系統生產高能量密度可再生固氫微粉(簡稱固氫粉),經高溫氣化遷移水工藝生產可再生合成氣,利用可再生合成氣生產生物費托柴油、生物費托航煤、生物聚α烯烴合成潤滑油等。具有自主知識產權,填補國內外空白,處于國際領先地位。

目前,天然氣費托柴油在國外已廣泛使用,煤基費托柴油在我國已廣泛使用,均具有完善的標準及供銷體系,費托柴油是世界公認的高清潔柴油。生物費托柴油具有硫含量極低、潤滑性好等特性,使用性能優于化石基費托柴油,滿足歐VII性能要求,因全部來源于生物質,成為零碳燃料,可以滿足全球零排放車輛要求。

2020年,我國柴油消耗量達到1.4億噸以上,如全部用生物費托柴油替代,需要生物質資源量為3億噸以上,而我國生物質產量可達100億噸/年,從原料保障方面看,完全滿足需求。新木集團國家林業生物產業基地提出面向全國七大生態保護區布點的規劃,目前已建立三北防護林生物質資源基地、南方丘陵地區桉樹/毛竹等生物質資源基地,在內蒙古包頭、赤峰阿旗、通遼扎旗、廣西南寧等地進行10萬噸級產業化示范。

柴油機動力裝備與生物費托柴油綁定,可升級改造為零排放車輛,牢牢坐穩第一動力地位,以負碳身份展世,滿足時代零碳化苛求。生物費托柴油成為可再生能源之皇。


 
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