雙碳研究 | 美國企業新技術有望引領生物質能邁向主流

美國企業新技術有望

引領生物質能邁向主流

【thehindubusinessline網 12月15日報道】

注：圖片源于網絡

霍尼韋爾突破多年技術瓶頸

霍尼韋爾突破技術瓶頸，實現植物與農業廢料高效燃料轉化。

生物質能資源儲量豐富，但要想轉化其有效能源，始終存在著技術鴻溝，許多頗具潛力的技術嘗試皆在此折戟。如今，美國跨國巨頭企業霍尼韋爾（Honeywell ）手握多項創新方案，有望彌合這一鴻溝。

除了供應不穩定與價格波動等因素外，為何生物質能始終在可再生能源領域未能占據主導位置？我們知道生物質能與石油一樣都是碳氫化合物，而石油與煤炭本質上是由遠古生物質能轉化而成。既然碳氫化合物本就是天然能源載體，生物質能的發展何以如此艱難？

誠然，生物質能蘊藏著豐富能量，但其內部隱藏著關鍵制約因素：高含氧量。

氧作為生命維系的重要元素，在生物質能中卻帶來諸多挑戰?；瘜W鍵合的氧原子活性極強，易與其他物質結合生成非理想分子。在實際應用中，這會引發聚合反應，即形成長鏈黏稠物質，阻礙后續處理。

更為棘手的是，氧會加劇生物油酸性與腐蝕性。其吸濕特性會讓油品吸收空氣中水分形成不穩定的乳狀液體，進而影響燃燒效率，降低油品的能量密度。同時，氧還會使催化劑失活，導致昂貴催化劑效率降低。

值得探討的是，同為氧元素，為何在火箭發動機中扮演助燃角色，在生物質轉化中卻成為技術障礙？

根本差異在于火箭發動機中的純氧獨立儲存，僅在燃燒時作為氧化劑與燃料混合；而生物質分子中化學鍵合的氧則會引發聚合、乳狀液生成、穩定性差及能量密度不足等一系列問題。

將生物質轉化為生物原油（近似石油的深色黏稠液體）雖已可實現，但這類生物原油作為能源載體存在明顯缺陷，高氧導致其性質不穩定、腐蝕性強，難以接入傳統煉化體系。

這正是霍尼韋爾的破局關鍵。這家以航空設備（包括著名的"黑匣子"）與工業自動化聞名的企業，在能源技術領域同樣積淀深厚。

霍尼韋爾旗下全資子公司UOP研發出一種突破性工藝，可將生物原油轉化為即用型燃料，此類燃料無需改裝發動機，即可直接替代傳統船用燃料、汽油或可持續航空燃料（SAF）。

該公司表示，植物與農業廢料可直接在收集地轉化為低碳生物原油，這樣大幅降低了運輸成本。

后續通過新工藝，生物原油可在大型設施中像傳統石油一樣進行精煉，最終產出成品燃料。該公司表示："十多年來，霍尼韋爾始終以多元原料為基礎，構建可再生能源及替代燃料的工藝技術體系。這項生物原油升級技術是對我們可再生燃料產品體系的重要補充。"

技術核心解析

該工藝關鍵在于破處氧的負面影響，通過引入氫氣與氧結合生成水并排出系統，該步驟被稱為"加氫脫氧"。

然而氫氣的選擇暗藏玄機。如果采用傳統灰氫，生產過程將產生大量碳排放，整個能源轉化鏈路無法實現真正環保；如果使用綠氫，雖能確保流程清潔，但成本也會顯著上升。

霍尼韋爾強調其整體工藝既要環保又要經濟可行?；裟犴f爾印度公司能源與可持續發展解決方案副總裁兼總經理蘭吉特·庫爾卡尼（Ranjit Kulkarni）向媒體透露，該生物原油轉化工藝"具備成本競爭力"。這表明所需氫耗量并不會讓燃料價格高得令人望而卻步，這可能是因為生物原油初制階段（快速熱解）已脫除部分氧，降低了后續氫耗。即使使用的是灰氫，其全生命周期碳排放也遠低于化石燃料。

針對氫源問題，霍尼韋爾官方回應稱："生物原油升級技術確實需要使用氫氣，具體氫源類型將根據客戶目標與需求而定。"

若霍尼韋爾此項技術能實現規?；瘧茫驅⒓芷鹌诖丫玫募夹g橋梁，讓印度豐富的生物質資源真正登上清潔能源的主流舞臺。

編譯：張 雅（新能源部）

審校：耿 語（新能源部）

編輯：張 雅（新能源部）