【廢氣再利用】 美國空軍把二氧化碳變成航空燃料

【廢氣再利用】 美國空軍把二氧化碳變成航空燃料
00:042021/10/25 中時新聞網
江飛宇



有這麼一個主意：把引擎燃燒後的廢氣，經過加工之後再變成燃料，會不會覺得過於不可思議？這是美國空軍的一項計畫，利用二氧化碳的轉化技術，把廢氣變成燃料，這稱為「碳轉化」(carbon transformation)。

美國空軍(af.mil)報導，與碳捕獲與封存不同，碳轉化是將空氣中的二氧化碳，轉化為其他化學品，其中包括航空燃料。這是美國空軍作戰能源實驗室(Air Force Operational Energy)與碳轉化公司「12」所合作的一項試驗計劃，「12」公司聲稱，他們的專利技術「E-Jet」可以將二氧化碳轉化為的航空燃料。

專案在今年 8 月達到了一個重要的里程碑，「12」公司成功地把二氧化碳轉變成可加進航空發動機的燃料，證明了他們的專利可行，這也為航空業的碳中和目標，提供一種可行的方案。

對於空軍來說，這項創新技術除了環保的目以外，還有燃料自給自足的優點，假如燃料合成機可以隨時部署，這意味著在世界任何地方都能獲取合成燃料。尤其在最近的聯合兵棋推演和作戰演習，就凸顯了運輸、儲存和運送燃料是相當大的風險。在阿富汗戰爭最激烈的時候，燃料運送車隊是常被襲擊的目標，佔戰爭傷亡人數的30%以上。

「12」公司的聯合創始人兼首席執行官尼古拉斯·法蘭德斯 (Nicholas Flanders) 說：「航空業消耗的化石燃料很可觀，碳排放也驚人，我們的碳轉化技術可將航空業從石油供應鏈中解脫出來。我們感謝空軍的支持，他們一直是我們推動創新航空燃料的主要合作夥伴。」

這種聽起來像魔法的技術其實距今超過一百年了，它稱為「合成氣」(synthesis gas)，最初的合成氣以一氧化碳和水為原料，化合成的一氧化碳與氫氣，也稱為「水煤氣」。這是由法國化學家保羅·薩巴捷(Paul Sabatier)發明的，他因此獲得1912年的諾貝爾化學獎。

到了1920年，德國化學家弗朗茲·費歇爾(Franz l Fischer)和漢斯·托羅普施(Hans Tropsch)以合成氣為原料，化合成更具利用度的烷類與醇類，稱為「費托合成」(Fischer–Tropsch process)，他們的貢獻幫助德國在二戰時期的部分資源。

「12」公司利用的就是費托合成技術，他們製出石蠟煤油，可與原本的航空汽油相混合，最大混合比例為 50%，這意味著，航空汽油的消耗量是原先的一半。

該計劃的第一階段將在 2021 年底結束，空軍作戰能源辦公室對目前的成果相當滿意，下一階段將可擴大應用規模，使更多的飛機試用合成燃料。一來可減少對外國石油的依賴，再來具有減少碳排放的額外好處。

不過，該技術要完全商用化仍有許多未解決的問題，例如它的主要原料之一是水，因為需要氫氣，那麼水的來源就是個技術問題。對此，「12」公司認為，水也可以從空氣中捕獲，但數量顯然是有限的。

此外，根據等價交換的原則，該技術合成燃料，也必須耗費更多的能源，包括電力與加熱器，這些問題將是下一階段要克服的難題。
文章來源：The Air Force partners with Twelve proves it’s possible to make jet fuel out of thin air