韓國研究人員利用廢物轉化技術生產可持續航空燃料

韓國研究人員展示了一種全新的方法,利用來自食品垃圾和糞便的填埋氣體轉化為航空燃料。這一研究由韓國化學技術研究院(KRICT)主導,並與 EN2CORE Technology Co., Ltd. 合作,成功地從純廢物中生產出每天 220 磅(約 100 公斤)的可持續航空燃料(SAF)。該技術在位於大邱達城郡的填埋場綜合試點設施中成功驗證。值得注意的是,該系統的液體燃料選擇性超過 75%,證明高效燃料生產可以在緊湊的本地化環境中持續進行。

轉化填埋氣體為合成氣(CO 和 H₂),以適合 SAF 生產的設施展示了 KRICT 團隊的微通道反應器技術。可持續航空燃料的出現旨在使航空行業減少碳排放,與化石燃料相比,生命周期排放可降低高達 80%。目前,大多數 SAF 是從稀缺且昂貴的原料如使用過的食用油中生產。然而,這項新研究證明了能夠將豐富且低成本的填埋氣轉化為高質量的航空燃料。

通常,將氣體轉化為液體燃料需要大型的數十億美元煉油廠。KRICT 團隊通過開發微通道反應器縮小了這一問題。在可持續燃料生產的上游階段,EN2CORE Technology 將原始填埋氣排放轉化為可用的化學前體。該過程始於從廢物場收集原始氣體,並經過嚴格的脫硫階段,以去除腐蝕性硫化合物。為進一步精煉混合物,使用膜分離技術去除多餘的二氧化碳,留下純化的氣流。

最終,這些氣體在專有的等離子體重整反應器中進行處理,分解分子以生產合成氣——一種高能量的碳一氧化物和氫混合物,專門用於後續轉化為液體航空燃料。在轉化階段,KRICT 使用 Fischer–Tropsch 過程將氣體合成氣轉化為液體航空燃料。這一化學反應在催化劑表面進行,氫和碳原子結合形成不同長度的碳氫鏈。

標準方法通常會產生過量的固體副產品,如蠟。然而,這一新方法採用了專門的沸石和鈷基催化劑系統,這一組合作為化學過濾器,增加了對高性能液體燃料所需特定碳氫鏈長度的選擇性,同時最小化固體廢物的產生。此外,微通道反應器解決了燃料合成中的熱量散失問題,促進了快速的熱量散失,防止了通常會降解催化劑的熱失控現象。

這項研究顯示,來自食品垃圾和污水的常見廢氣可以轉化為航空燃料,將行業從對大型集中煉油廠的依賴中轉變過來。試點工廠的成功為未來的發展鋪平了道路,團隊目前正致力於提升其耐用性和速度,測試系統在長期使用中的表現,並調整催化劑的配方,以從每批填埋氣中獲取最多的燃料。國際社會已經開始強制要求使用 SAF,但這項技術的成本卻影響了乘客的荷包,歐洲和日本的航空公司已經將這些綠色成本轉嫁給旅客。如果這項韓國科技成功,或將顯著降低保持碳中和的成本。


Henderson
Henderson 主要擔任「炒稿記者」的職責,以翻譯最新科技,手機 電動車等消息為每天的工作。