自第二次工業革命以來,汽油、柴油一直作為主要的動力燃料,推動人類社會進步。然而從長遠看,化石燃料終將枯竭,且其開采和使用已造成大量環境污染和破壞。在我國,汽油、柴油依賴程度高,使用量年年攀升,進口依存度已達50%并仍在提高。面對嚴峻的能源和環境危機,尋求替代的可再生能源已迫在眉睫。針對這一課題,復旦大學環境系教授張士成領銜的“固體堿催化制備生物柴油”項目在2012年中國國際工業博覽會上備受關注。
生物柴油是一種優質清潔燃料,它是指以油料作物和工程微藻等水生植物油脂以及動物油脂、餐飲垃圾油等為原料,通過酯交換工藝制成的,可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油的化學組分與傳統化石燃料基本相似,在一些性能和指標上優于傳統化石燃料,其中最主要的是綠色環保。生物柴油的硫和顆粒物的減排效果基本可以達到100%,碳排放可以減少60%-80%,不易造成空氣污染,且易降解。另外,生物柴油穩定性好、不易變質,可應用于普通柴油發動機,而其使用過程中產生的可能腐蝕發動機的硫酸也易被處理。
目前工業化生產生物柴油最普遍的方法是均相催化酯交換工藝,但該過程中催化劑與產物不易分離,處理成本偏高,且副產品甘油回收困難。張士成帶領項目團隊進行了創新與測試,找到了效果更為理想的固體堿催化劑。
據悉,接下來張士成準備開始用生物廢棄物制備生物柴油。地球上生物數量巨大,這些生命物質代謝出的許多有機質所蘊藏的能量是相當驚人的。根據生物學家估算,我國的生物質能極為豐富,現在每年農村中的秸稈量約8億噸,相當于5億噸標煤。因此,充分地回收利用便成為最好的選擇——變廢為寶,一舉多得。
隨著社會的發展,人們對于傳統生物質能的依賴將逐步降低,生物柴油的現代化利用前景將更為樂觀,并將在整個一次能源體系中占據愈加穩定的比例和重要的地位。它的進一步發展期待各方的協調,一旦成功產業化,將帶來整個燃料與交通產業的巨大變革。