生物質(zhì)燃料或許可以在航運業(yè)扮演更多角色。
當炒菜用過的廢棄油脂,就是臭名昭著的“地溝油”,被小心翼翼地從餐廳、食堂乃至一家一戶的垃圾中,再度收集起來,積少成多,送到煉油廠,經(jīng)過一系列的工藝提純和加工后,成為驅(qū)動巨型集裝箱船的動力。這一情景,你能否想象?
其實,廢棄食用油從“垃圾”到生物質(zhì)燃料的華麗變身,已經(jīng)變?yōu)楝F(xiàn)實。
今年3月至6月間,馬士基曾攜手荷蘭可持續(xù)發(fā)展聯(lián)盟(Dutch Sustainable Growth Coalition)和殼牌公司,在其Triple-E集裝箱船“Mette Maersk”輪上,混合使用高達20%的由廢棄食用油等物質(zhì)提煉而成的第二代生物質(zhì)燃料,并成功試航。
據(jù)了解,該燃料還被國際可持續(xù)發(fā)展與碳認證機構(gòu)(International Sustainability & Carbon Certification),認證為可持續(xù)燃料。
馬士基首席運營官索倫·托夫特(S?ren Toft)稱,從完整的生命周期角度來看,來自上游生產(chǎn)和運輸全程的所有碳排放,與船用重油燃料相比,生物質(zhì)燃料可減排85%。而這類試點項目的目標,是釋放可持續(xù)燃料的潛能,在商業(yè)運營中成為現(xiàn)實。
理想固然豐滿,然而,現(xiàn)實真能盡如人意嗎?
環(huán)保新規(guī)下的“黃金燃料”
根據(jù)國際海事組織(IMO)2018年通過的首個航運業(yè)溫室氣體減排戰(zhàn)略,2050年前,航運業(yè)溫室氣體排放總量要比2008年降低至少50%,并力爭在本世紀末實現(xiàn)零碳排放。更為緊迫的是,還有不到半年時間,全球限硫令就要生效,航運企業(yè)必須盡快找到合規(guī)、經(jīng)濟的減排手段。
這樣看來,將廢棄食用油等生物資源,以這種方式加以重新利用,已不僅僅是一種頗具創(chuàng)意的嘗試。如若其在環(huán)保方面能如馬士基所言,起到如此大的作用,不啻為實現(xiàn)減排目標的“黃金燃料”之一。
不過,馬士基并未透露將廢食用油轉(zhuǎn)化成生物質(zhì)燃料的更多細節(jié)。但據(jù)中國船舶研究院研究員翁雨波介紹,馬士基使用的由廢棄食用油研制而成的燃料,的確是生物質(zhì)燃料的一種,本質(zhì)上和傳統(tǒng)的礦物質(zhì)燃料并無不同?!皬幕瘜W組成上來看,都是碳氫化合物?!?/p>
翁雨波進一步分析稱:“據(jù)我判斷,馬士基是將廢棄的食用油和其他各種有機物質(zhì)或者柴油等混合在一起,通過一系列化學反應(yīng),轉(zhuǎn)化為碳氫化合物,最終制成船用燃料。就像目前汽油制造商通常會在傳統(tǒng)燃油中加入一定比例的乙醇來降低污染,是一個道理?!?/p>
除去廢棄食用油之外,制作生物質(zhì)燃料的原材料來源極其廣泛。
生物質(zhì)燃料的原料廣泛
根據(jù)翁雨波的說法,生物質(zhì)燃料大致可分為三種類型:利用廢棄油脂以及腐殖質(zhì),包括秸稈、落葉等,通過化學反應(yīng)制作而成的生物質(zhì)燃料;由專門種植的某類植物制造的生物質(zhì)燃料,比如用玉米加工而成的乙醇等;利用不占用陸地及淡水,不與人類產(chǎn)生競爭的資源制成的生物質(zhì)燃料,包括隱匿于海水之中的藻類植物等。例如達飛集團在今年3月試驗過的第二代生物燃料,其成分完全來自森林殘留物和廢油產(chǎn)品。
在造船及航運市場領(lǐng)域?qū)<倚良\看來,與傳統(tǒng)的礦物質(zhì)燃料相比,生物質(zhì)燃料的確在一些方面存在較為明顯的優(yōu)勢。
首先,生物質(zhì)燃料屬于可再生能源,制造生物質(zhì)燃料的資源可謂生生不息,用之不竭。第二,生物質(zhì)燃料在二氧化硫的減排方面,能發(fā)揮較為顯著的作用,在提取生物質(zhì)燃料的過程中,就可以自然而然地將混雜在其中的硫元素過濾掉,從而滿足限硫令的硫排放要求。除此之外,與礦物質(zhì)燃料相比,生物質(zhì)燃料還可以減少大約80%~90%的二氧化碳排放。
這些都說明,生物質(zhì)燃料在環(huán)保方面具有得天獨厚的優(yōu)勢。
逃不開的量產(chǎn)“困局”
僅從減排角度看,生物質(zhì)燃料堪稱完美,能夠勝任船用“黃金燃料”的頭銜。但數(shù)位專家都表示,若將生物質(zhì)燃料大范圍投入商業(yè)運營,將面臨不少問題和挑戰(zhàn)。
“物以稀為貴?!痹谛良\看來,部分生物質(zhì)燃料也面臨著原料匱乏的問題,以及高昂的采集成本,這些將是其量產(chǎn)過程中最難越過的“坎兒”。
辛吉誠算了一筆賬。以廢棄食用油為例,其產(chǎn)量遠遠無法滿足集裝箱船的使用需求。
一般來說,一艘10000TEU的集裝箱船,如果以每小時30多海里的經(jīng)濟航速航行,一天就要消耗掉320噸左右的生物質(zhì)燃料。即便將速度降到每小時15海里左右,一天也需要燃燒120噸左右的生物質(zhì)燃料。
“跑一趟亞歐航線,需要花費20天左右的時間,至少需要配備10艘10000TEU的集裝箱船。而上海每天產(chǎn)生的廢棄食用油只有30噸左右,即便北上廣三個中國消費能力最大的城市加在一起,每天產(chǎn)生的廢棄食用油也不會超過100噸,還不能滿足一艘集裝箱船的需求。”辛吉誠說。
同時,如何收集廢棄食用油也是一個難點。如果從各個飯店、餐廳或者挨家挨戶收集廢棄食用油,由此產(chǎn)生的人工成本也會極其高昂。因此,辛吉誠認為,大規(guī)模應(yīng)用由廢棄食用油提煉而來的生物質(zhì)燃料,幾乎不具備可行性。
與廢棄食用油相似,其他生物質(zhì)燃料也存在類似的問題或短板。比如目前已運用于汽車的乙醇,其原料主要是相對稀缺的糧食作物。在辛吉誠看來,這相當于和人類搶口糧,搶耕地,搶淡水資源?!按坝糜土坑诌h遠高于汽車用油量,因此這并非長久之計?!?/p>
除此之外,即便是借助專門用來生產(chǎn)生物質(zhì)燃料的能源作物,如巴西的桐油樹,也會有不少潛在的問題。這些作物雖然生命力旺盛,可以生長在荒地上,但也可能有人為了賺錢,將這些作物種植于耕地上,從而威脅到糧食安全。
變通之后的光明前景
若從上述觀點來考慮,生物質(zhì)燃料雖然可實現(xiàn)比較好的減排效果,但未能逃脫大規(guī)模量產(chǎn)的困境。業(yè)內(nèi)一位相關(guān)領(lǐng)域?qū)<覍Υ吮硎荆瑧?yīng)對限硫令,最好的方案仍舊是低硫油。
該人士認為,手中本就握有大筆生意的煉油商,不會為了低硫油“大興土木”,改造廠房。不過按照一般規(guī)律,煉油廠每五年都需要翻新改造一次,如若市場需求迫切,煉油廠順勢而為改造設(shè)備,那么量產(chǎn)低硫油將成為可能。
“如果低硫油能夠?qū)崿F(xiàn)大批量生產(chǎn)和銷售,成本就會迅速被攤薄。由于需求強勁,與傳統(tǒng)礦物燃料相比,其漲價的幅度可能會超出想象。在此基礎(chǔ)上,煉油商們將很快收回成本,賺得‘缽滿盆盈’?!鄙鲜鋈耸垦a充道。
基于上述種種因素,低硫油似乎是短期內(nèi)應(yīng)對限硫令的最好選擇。而生物質(zhì)燃料實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn),作為集裝箱船的燃料,前景黯淡,遙不可及。
不過,生物質(zhì)燃料在航運業(yè)內(nèi)并非無法“安身立命”,也并不是全然沒有市場需求。如若稍作變通,比如將其加工改造成潤滑油,就將擁有光明的前景。
據(jù)辛吉誠介紹,目前船用潤滑油的主要來源,分為從石油中提煉而來的潤滑油和實驗室合成的潤滑油這兩類。但這兩種方式所產(chǎn)生的潤滑油都存在先天性缺陷。
“這些方式得來的潤滑油,需要經(jīng)常性更換,這就會導致船舶航行暫停。大型集裝箱船停駛一天,就會產(chǎn)生巨大的成本,這是航運企業(yè)不希望看到的。而煉油廠因此獲得了商機,生物質(zhì)燃料覓得了一方市場?!币晃皇煜ぴ擃I(lǐng)域的專家介紹說,生物質(zhì)燃料本身能夠破解上述痛點,因此是潤滑油市場的不二之選。
此外,與船用燃料相比,潤滑油的消耗量要少得多,而且由于潤滑油的價格是燃油的幾十倍甚至上百倍,利潤相當可觀,這在無形中化解了生物質(zhì)燃料成本高昂的問題。
當然,政策在不斷變化,技術(shù)也在不斷發(fā)展,生物質(zhì)燃料的命運并不會就此確定。
翁雨波就認為,生物質(zhì)燃料在環(huán)保方面優(yōu)勢明顯,隨著未來各國的環(huán)保要求愈加苛刻,其作用也許將會逐漸顯現(xiàn)。
或許,就像往昔電磁動力的普及過程一樣,生物質(zhì)燃料大規(guī)模量產(chǎn)并作為船用燃料使用,將會是一個漫長且漸進的過程。