【行業(yè)新聞】上海科學(xué)家用“地溝油”研發(fā)出100%可持續(xù)航空燃料，打造高端產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)

導(dǎo)讀：用俗稱“地溝油”的廢棄油脂生產(chǎn)可持續(xù)航空燃料（SAF），碳減排量超50%，是航空業(yè)實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵路徑。最近，華東師范大學(xué)可再生碳資源科學(xué)與技術(shù)工程中心發(fā)布了一項全球首創(chuàng)成果——以廢棄油脂為唯一原料，成功產(chǎn)出100%SAF，可直接適配航空發(fā)動機(jī)，無需摻混石油基燃料，碳減排效果比普通SAF更好。

在上海市科委支持下，華東師大科研團(tuán)隊與上海機(jī)場集團(tuán)等企業(yè)攜手，已成立上海尚能綠航公司。這個項目由市科委項目經(jīng)理實施里程碑式管理，計劃今年9月啟動中試。“我們力爭早日實現(xiàn)量產(chǎn)，打造一條從上海市民餐桌到SAF生產(chǎn)、再到機(jī)場加注的‘地溝油’綠色升級閉環(huán)。”華東師大教授趙晨說。

與商發(fā)合作打破歐美壟斷

走進(jìn)可再生碳資源科技工程中心，記者看到多個樣品瓶，其中一個透明瓶貼著“100%-SAF”標(biāo)簽，另一個棕色瓶標(biāo)注“100%SAF核心組分”。趙晨介紹，兩份樣品均以廢棄油脂為原料，經(jīng)特定工藝轉(zhuǎn)化為不同核心組分，按適當(dāng)比例調(diào)和后，就能得到適配國產(chǎn)航空發(fā)動機(jī)、專供國產(chǎn)飛機(jī)試用的100%油脂基SAF。

華東師大可再生碳資源科技工程中心展示的各類SAF樣品

中國民航局測試中心出具的檢測報告顯示，這種全摻混SAF經(jīng)檢測，近50項指標(biāo)全部合格，符合航空噴氣燃料的國家標(biāo)準(zhǔn)。

樣品展臺旁，是一套長約10米的100%油脂基SAF生產(chǎn)實驗裝置。它配備多個反應(yīng)器，大部分反應(yīng)器用于將“地溝油”轉(zhuǎn)化為100%SAF所需核心組分，另外兩個反應(yīng)器用于生產(chǎn)配套組分。

這套裝置凝聚了趙晨20多年的科研積累，以及近3年來她帶領(lǐng)團(tuán)隊持續(xù)攻關(guān)的心血。這位女科學(xué)家在北大讀博時，踏上了油脂基生物燃料研究之路。此后，她深耕生物燃料與石油化工交叉領(lǐng)域，探索以木質(zhì)纖維素、廢棄油脂、生物基合成氣、二氧化碳與氫氣等為原料，開發(fā)低碳生物燃料。2023至2024年，中國航發(fā)商發(fā)、中國商飛先后與趙晨團(tuán)隊達(dá)成合作，研發(fā)專供國產(chǎn)發(fā)動機(jī)和飛機(jī)試用的100%油脂基SAF，力爭打破歐美技術(shù)壟斷，為后續(xù)商品化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

100%油脂基SAF生產(chǎn)實驗裝置

技術(shù)路線和成本占有優(yōu)勢

近年來，全球主要飛機(jī)及發(fā)動機(jī)制造商在加速布局100%SAF。波音、空客都提出了2030年所有機(jī)型實現(xiàn)100%SAF適配的目標(biāo)。2023年，羅羅公司完成了所有在產(chǎn)民用航空發(fā)動機(jī)的100%SAF兼容性測試。通用電氣也已完成多款發(fā)動機(jī)的地面及飛行測試。

歐美企業(yè)生產(chǎn)100%SAF的原料除了廢棄油脂，還有玉米。這種技術(shù)路線因消耗糧食，存在“與民爭糧”的爭議。而趙晨團(tuán)隊以廢棄油脂為唯一原料，在技術(shù)路線上占有優(yōu)勢。

能否將廢棄油脂高效轉(zhuǎn)化為100%SAF所需核心組分？趙晨團(tuán)隊勇闖科研“無人區(qū)”，憑借多學(xué)科交叉的技術(shù)積累和對油品性質(zhì)的深入研究，制定了創(chuàng)新技術(shù)方案。2023年以來，他們做了大量實驗，通過精心設(shè)計的反應(yīng)器和催化體系，終于將廢棄油脂逐步轉(zhuǎn)化為SAF所需核心組分，成功制備出100%油脂基SAF。

他們還研發(fā)出無氫定向轉(zhuǎn)化工藝，顛覆了國際主流的加氫脫氧技術(shù)。這種工藝無需消耗氫氣，生產(chǎn)SAF的成本比主流技術(shù)低30%以上，而且收率更高，為未來產(chǎn)品的規(guī)模化商用奠定了成本優(yōu)勢。

項目經(jīng)理人牽頭推進(jìn)中試

這種顛覆性技術(shù)引起了市科委重視。去年9月，上海市“可持續(xù)航空燃料關(guān)鍵技術(shù)與中試驗證”項目啟動，支持華東師大與上海機(jī)場集團(tuán)聯(lián)合開展中試驗證。

“從實驗室技術(shù)突破到公司成立、籌備中試，我們的推進(jìn)速度非常快。”華東師大副研究員田井清介紹，去年8月，上海尚能綠航公司在金山區(qū)碳谷綠灣產(chǎn)業(yè)園成立；今年順利完成環(huán)評、能評、衛(wèi)評、安評和中試項目招標(biāo)，由上海電氣集團(tuán)上海鍋爐廠承擔(dān)主體裝置建設(shè)任務(wù)。按照計劃，今年9月將啟動中試，年底實現(xiàn)中試裝置穩(wěn)定運行，達(dá)到年產(chǎn)5000噸油脂基SAF的技術(shù)指標(biāo)。

項目推進(jìn)過程中，市科委綠色燃料項目經(jīng)理人團(tuán)隊發(fā)揮了關(guān)鍵作用。近年來，上海積極探索以項目經(jīng)理人為主責(zé)的科研項目管理體制，強(qiáng)化全要素配置和全鏈條孵化，為科技創(chuàng)新提供全生命周期支撐。尚能綠航正是這一體制改革的產(chǎn)物。趙晨團(tuán)隊取得技術(shù)突破后，項目經(jīng)理人團(tuán)隊主動對接相關(guān)企業(yè)，推動上海機(jī)場集團(tuán)開展調(diào)研論證，最終雙方聯(lián)合成立尚能綠航，共同推進(jìn)SAF項目。未來，完成中試和試用驗證后，產(chǎn)品將供應(yīng)上海機(jī)場集團(tuán)，在浦東、虹橋兩大機(jī)場試用，并在后續(xù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中，打造“餐桌—工廠—機(jī)場”的“地溝油”高端產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)。

科研人員在操作100%油脂基SAF生產(chǎn)實驗裝置。

對化工企業(yè)而言，在上海化學(xué)工業(yè)區(qū)尋找中試場地難度較大。去年，趙晨團(tuán)隊曾為此發(fā)愁，好在經(jīng)市科委與金山區(qū)政府合力推動，碳谷綠灣產(chǎn)業(yè)園里一家合成橡膠和膠乳企業(yè)主動綠色轉(zhuǎn)型，成為尚能綠航的戰(zhàn)略股東。這家企業(yè)騰出近40畝場地，保障了SAF中試項目落地。

“公司落戶金山后，我們享受到了全方位的精細(xì)化政務(wù)服務(wù)。”趙晨感慨道。作為尚能綠航董事長，她收到了來自碳谷綠灣的詳細(xì)清單，上面清晰列明了化工企業(yè)成立所需的全部手續(xù)和注意事項。這種專業(yè)細(xì)致的服務(wù)讓她和同事的創(chuàng)業(yè)之路十分順暢，確保中試項目能如期啟動。

中試項目完成后，將啟動10萬噸級油脂基SAF產(chǎn)業(yè)應(yīng)用示范，進(jìn)一步完善技術(shù)、開展試用驗證，助力上海打造這一未來產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新策源地和產(chǎn)業(yè)高地，為國產(chǎn)航空發(fā)動機(jī)、國產(chǎn)飛機(jī)試用低碳燃料提供有力支撐。

來源：上觀新聞

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