我們的目標是找出具有可持續(xù)性的化石燃料替代方案
—— 訪芬蘭國家技術(shù)研究中心資深主任科學家Anja Oasmaa博士

本刊記者 薛龍玉

隨著航運業(yè)去碳化進程不斷加快，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。在現(xiàn)有替代燃料選項中，生物燃料也是最受青睞的“潛力股”之一。

據(jù)悉，芬蘭國家技術(shù)研究中心（VTT）正在開展一項為期三年的生物燃料研究項目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、芬蘭技術(shù)供應(yīng)商維美德（Valmet）以及動力設(shè)備生產(chǎn)制造商瓦錫蘭等。研究人員希望通過這個項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，同時為IMO碳減排目標提供支持。

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目的芬蘭國家技術(shù)研究中心資深主任科學家Anja Oasmaa博士。

記者：VTT希望通過開展BioFlex項目實現(xiàn)什么目標？

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。我們的目的是找出在生態(tài)平衡和經(jīng)濟發(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。我們將對生產(chǎn)這些生物燃料油的各種工業(yè)方法進行比較，并開展實驗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)的燃料油在化學成分上可能與化石燃料油完全相同。但是在實踐中，我們的目標是得到一種類似的燃油，在使用時不需要對柴油機做出大幅改動。還有一點很重要，這種燃油要易于存儲，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項目將應(yīng)用哪些創(chuàng)新技術(shù)和研究方法？

Anja Oasmaa：在BioFlex項目中，我們將應(yīng)用多方面的專業(yè)知識和技能，如可持續(xù)發(fā)展、科學分析、柴油機排放測量以及生物質(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。我們的項目還將用到國際能源署（IEA）的專家網(wǎng)絡(luò)。

記者：此研究項目將從哪些方面來驗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制造、分銷和消費鏈各個環(huán)節(jié)中面臨的潛在挑戰(zhàn)，以便為推廣生物燃料在航運業(yè)的應(yīng)用掃平障礙。

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

Anja Oasmaa：隨著風能和太陽能的應(yīng)用日益增長，我們需要增強負荷跟蹤能力以便靈活地彌補無風和陰天的電力產(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)蒸汽鍋爐的負荷變化無法像燃氣輪機和內(nèi)燃機一樣快。為了使陸地和海上使用的大型柴油發(fā)動機都能具備環(huán)?？沙掷m(xù)性，我們非常有必要找到能夠替代化石燃料的方案。我們開展這項研究的目的就是希望能找到一種環(huán)保和經(jīng)濟效益俱佳的燃料，用來替換船舶和發(fā)電廠的柴油機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，國際海事組織要求國際航運業(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，航運業(yè)正在為實現(xiàn)去碳化目標積極采取措施。除了為增強負荷跟蹤能力尋求可持續(xù)的解決方案之外，BioFlex項目也希望能為航運業(yè)的溫室氣體減排行動提供支持。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，當前航運業(yè)還有許多其他替代燃料選項，例如LNG、氫燃料、氨氣、甲醇等。近年來，許多航運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試。

我認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。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，但是當它們最終再回到自然

生態(tài)系統(tǒng)時，也會給環(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)濟的良好示范，同時還能為航運業(yè)的碳減排做出貢獻。

事實上，使用塑料熱解油作為船舶燃料在航運業(yè)已有實例。法國塑料奧德賽項目(French Plastic Odyssey)正在籌建世界首艘利用塑料作為燃料動力的船舶。這艘長達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叭加汀Ｔ摯奈膊吭O(shè)有一個回收工場，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，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)范和標準，是EN（歐洲標準）和ASTM（美國材料與試驗協(xié)會）標準化以及REACH（化學品注冊、評估、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)濟工作，并致力于發(fā)展廢物衍生燃料和化學品轉(zhuǎn)換工藝。她還參與了VTT的WasteBusters（2017-18）廢物處理項目，旨在明確廢物熱分解的商業(yè)和運營環(huán)境。Anja Oasma博士已出版超過139篇科學作品， H指數(shù)達到31。她還兼任《能源與燃料》（Energy&Fuels）期刊副主編。