27日，記者從中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所張濤院士團隊獲悉，他們研發(fā)出一種高度集成的新工藝流程，成功將農(nóng)林廢棄物中的纖維素轉(zhuǎn)化為高密度航空燃料，為降低航空飛行器的二氧化碳排放開辟了新途徑。相關(guān)研究刊登于最新一期美國《焦耳》雜志。
論文通訊作者之一李寧研究員接受科技日報記者采訪時說，作為農(nóng)林廢棄物的主要成分，木質(zhì)纖維素（由纖維素、半纖維和木質(zhì)素三部分構(gòu)成，其中纖維素比例最大）是一種豐富的可再生資源，其原料成本低廉、來源廣泛，是合成航空生物燃料的理想原料。但采用木質(zhì)纖維素平臺化合物生產(chǎn)常規(guī)航空煤油，生產(chǎn)過程繁瑣。因此，發(fā)展高集成方法合成航空生物燃料尤為重要。
研究人員采用兩步法，先將纖維素高效轉(zhuǎn)化為2,5-己二酮，再將后者轉(zhuǎn)化為具有支鏈結(jié)構(gòu)的聚環(huán)烷烴燃料，這是先進航空燃料的主要成分。兩步的碳產(chǎn)率均達到70％以上，且得到的燃料密度高、凝固點低。
李寧說：“新工藝具有原料更便宜、反應(yīng)條件溫和、步驟更少的特點。得到的高密度航油可在相同油箱容量下顯著增加飛行器航程和載荷，有助降低二氧化碳排放。”
不過，李寧也表示，該工藝的商業(yè)化還需要3年到5年時間，目前最大的問題是纖維素氫解反應(yīng)需要使用對環(huán)境和健康有害的二氯甲烷，下一步他們將探索使用環(huán)境友好的有機溶劑替代二氯甲烷。
