客觀日本

用藻類製造噴氣燃料,有望實現二氧化碳的回收利用

2021年08月17日 能源環境

受疫情影響陷入低迷的航空需求出現復甦跡象,削減飛機排放的二氧化碳(CO2)已經刻不容緩。較有希望的技術是利用微細藻類。藻可以利用二氧化碳生成油,以此作為燃料就能相應削減二氧化碳排放量。藻類在火力發電站等排放的二氧化碳的回收利用方面也備受關注。

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葡萄藻顯微鏡照片(左)與大量培養試驗(右)。圖片由IHI提供

飛機排放的二氧化碳僅國際航線就佔全球整體排放量的2%。國際民用航空組織(ICAO)為避免排放量增加於2021年導入了自主監管規定,預定2027年強製執行。為此,航空公司中出現了利用生物燃料等「可持續航空燃料(SAF)」取代傳統燃料的動向。

主要國家也開始通過官民合作全面開發二氧化碳排放量少的新型生物燃料。日本方面,新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)於2017年度啟動了「生物噴氣燃料生產技術開發項目」,計劃2030年前後實用化。

項目概要
名稱 生物噴氣燃料生產技術開發項目
内容 開發大量培養微藻(葡萄藻)並提取油分的綜合製造技術,使木屑等生物質原料氣化,利用觸媒合成液體燃料。
研究時間 2017~2024年度
預算 約300億日元
參與機構 新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)、IHI、三菱重工業、JERA等

作為獨特的技術受到關注的是名為「葡萄藻」的微藻。葡萄藻可以吸收大氣中的二氧化碳,並通過光合作用生成與目前的噴氣燃料成分接近的油脂。

IHI除日本國内外還在泰國開設了大規模的試驗工廠,正在開發從培養到提取的綜合製造技術。目前穩定地大量培養微藻已經有了眉目,符合生物噴氣燃料國際標準的燃料已開始用於飛機。

微藻作為回收火力發電站、鋼鐵廠和化學工廠等排放的二氧化碳並應用於燃料和樹脂等的碳循環核心技術也備受期待。廢氣中的二氧化碳濃度比大氣中高,藻類可以高效產油。

此外還有通過高溫使木屑汽化,利用觸媒將一氧化碳和氫等氣體轉化為液態碳氫化合物的技術,三菱重工業等公司正在開發此技術。

目前的課題在於成本。經濟產業省的數據顯示,目前生物噴氣燃料的價格為每升1600日元左右,要想與普通噴氣燃料競爭,需要將成本降低一位數。通過大量生產和建立流通渠道能將成本削減到何種程度是商用化的關鍵。

日文:久保田啟介 編輯委員、日本經濟新聞,2021/08/02
中文:JST客觀日本編輯部