美國的研究人員設計了一種催化劑，能顯著降低可持續航空燃料（SAF）的生產成本，通過將乙醇轉化為噴氣燃料前體，實現一步驟的轉化。位於科羅拉多州的先進生物燃料公司 Gevo 已經從美國能源部的橡樹嶺國家實驗室（ORNL）獲得了兩項專利催化技術的授權，以加速可持續航空燃料的商業化生產。這項創新依賴於一種簡化的方法，將乙醇（又稱乙醇醇），通常來自植物或廢料原料，轉化為烯烴（ETO），這是生產噴氣燃料的基本前體。雖然這一轉化通常涉及多個步驟，但新授權的催化劑支持從乙醇到烯烴的一步驟路徑，顯著改善了生產過程。
這一合作將簡化 ORNL 催化劑技術從實驗室規模到試點規模反應器的過渡。ORNL 製造科學部的高級科學家 Andrew Sutton 博士表示，一步驟的燃料生產可以提供更清潔的、非石油基的替代品，並且是從可再生廢料、脂肪、油和農業殘渣中生產的。這被廣泛認為是推動航空旅行脫碳的重要解決方案。國際航空運輸協會（IATA）代表著全球超過 80% 的航空交通，對 SAF 表示了強烈的興趣，許多航空公司已經承諾進行大規模採購。
然而，生產效率仍然是一個問題，主要由於高生產成本、有限的原料供應以及複雜的基礎設施需求。ORNL 的研究人員正在搭建高壓測試設施來應對這一挑戰。為此，ORNL 建造了一種催化劑技術，旨在提高碳效率並降低將乙醇轉化為燃料前體的成本。通過這一過程生產的烯烴也可用於塑料、溶劑和表面活性劑的生產。根據預測，全球塑料市場到 2033 年將超過 1.3 兆美元。
Gevo 與橡樹嶺國家實驗室的合作專注於評估一種新型催化過程，將乙醇轉化為有價值的燃料前體和替代化學品，例如丁二烯。Andrew Ingram 博士，Gevo 的過程化學和催化部門主任表示，這一項目得到了為期三年的合作研究與發展（R&D）協議的支持，這是在美國能源部的技術商業化基金下進行的。在這個計劃下，ORNL 將在先進化學反應器中開發和測試催化劑顆粒，並建立計算模型以預測工業規模的性能。
這項工作補充了 Gevo 更廣泛的乙醇轉化組合，但與其商業化的 Axens 酒精轉噴氣過程及下一代 ETO 平台有所不同。Ingram 進一步指出，Gevo 將貢獻流程設計和操作專業知識，並指導技術在試點反應器中的整合。如果經濟效益得以證實，這一途徑可能為美國基於生物的解決方案提供靈活且具成本效益的選擇，這將促進美國的創新，創造新的市場和對農民生產能源和材料原料的需求。
ORNL 還將利用其奈米相材料科學中心的先進材料分析能力，更好地理解大型反應器中催化劑的性能。預計到 2050 年，全球對噴氣燃料的需求將激增至 2,300 億加侖。擴大 SAF 的使用將有助於航空業滿足這一需求，同時推進美國的能源獨立和安全，並減少排放。
