研究人员将玉米废料转化为可持续喷气燃料

全球航空燃料消耗量高达1000亿加仑，碳足迹巨大。航空业的目标是转向使用100%的可再生燃料，而研究工作正在使这一目标越来越近。一项新的研究发现，将农业废弃物重新利用为可持续燃料是可能的。华盛顿州立大学的研究人员成功测试了一种利用农业废弃物（特别是木质素基材料）制造喷气燃料的新方法。

在生物系统工程系杨斌教授的领导下，研究小组开发出了一种将木质素聚合物转化为喷气燃料的连续工艺。这一过程被称为"同时解聚和加氢脱氧"，它能分解木质素并去除氧气，从而制造出燃料。

木质素是植物细胞的关键成分，它来自玉米秸秆--收获后剩下的茎秆、棒和叶。与传统燃料相比，以木质素为基础的新型喷气燃料更清洁，更易于在喷气发动机中使用。

从木质素中提取的碳氢化合物可以取代从化石燃料中提取的被称为芳烃的化合物。芳烃仍被用于喷气燃料，因为它们增加了燃料的能量含量，并有助于保持发动机部件的密封性。

2019年，全球航空燃料消耗量达到近1000亿加仑，预计未来几十年的需求量还将上升。研究团队成员、WSU-PNNL生物产品研究所联合主任乔希-海恩（JoshHeyne）说，航空业希望有一天能够生产出100%的可再生航空燃料。海恩说，木质素喷气燃料使航空业更接近这一目标，因为它是对现有技术的补充，如提高混合燃料的密度。

这种新型燃料的一个关键优势是它具有完全"无须改造"的潜力，这意味着它可以与现有的发动机、基础设施和飞机一起使用，就像目前的化石衍生航空燃料一样。海恩说，研究人员的目标是创造出一种具有商业价值的技术，用于补充混合燃料成分，以实现100%可直接使用的目标。

这项研究标志着对连续生产工艺的首次成功测试，而连续生产工艺在商业应用中更为可行。研究小组使用了一种加工程度较低、成本较低的木质素，这种木质素被称为"工业木质素"，从而使该工艺在经济上更加可行。

这项研究发表在《燃料加工技术》（FuelProcessingTechnology）期刊上，得到了美国能源部生物能源技术办公室和西北太平洋国家实验室等多家机构的支持。

研究小组目前正在努力改进其工艺，以提高效率和降低成本，这将使可持续航空燃料更接近广泛的商业应用。