可持续航空燃料 (SAF)：新型“废水”喷气燃料可将飞机排放量减少 70%

科学家们发现了如何将废水转化为生物燃料，从而将飞机排放量减少 70%——利用生物质和农业废弃物创造出一种新型可持续航空燃料。

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科学家表示，一项新技术可以将废水转化为生物燃料，与传统喷气燃料相比，飞机排放量可减少 70%。

可持续航空燃料 (SAF) 目前仅占航空业所用燃料的不到 1%，但迫切需要找到更环保的燃料解决方案，因为全球二氧化碳排放量的 2.5% 来自航空。

主流航空燃料选择使用石油，而替代选择则依赖于脂肪或油脂。在 4 月 25 日发表在ACS Sustainable Chemistry and Engineering杂志上的一项研究中，科学家概述了一种将啤酒厂和奶牛场废水转化为 SAF 所需成分（即挥发性脂肪酸）的技术。

科学家们采用了甲烷阻滞厌氧消化 (MAAD)，该工艺由阿贡国家实验室可持续材料和工艺部门经理 Meltem Urgun Demirtas 首创。在此过程中，细菌（而不是传统的废水处理）通过厌氧消化分解废水中的有机物，将废水转化为丁酸和乳酸。科学家们说，这些酸随后可以转化为 SAF。

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然而，该过程也会产生乳酸，这限制了SAF的生产，甚至降低了从挥发性脂肪酸转化为SAF时的碳效率。为了解决这个问题，科学家们还创建了一种电化学分离方法，从废水中提取有机化合物。

最终结果是开发了一种原位产品回收工艺，通过膜分离去除复杂混合物中所需的废物。结合厌氧消化，这些方法使团队能够创造出持久的微生物群落，产生大量丁酸。

阿贡国家实验室的科学家将继续致力于提高其研究结果的可持续性，甚至研究可用于该技术的其他原料材料。这些工作由美国能源部能源效率和可再生能源办公室生物能源技术办公室资助。希望通过资助研究工作，科学家们能够实现将该工艺商业化并扩大规模的目标，以创造足够的 SAF 来满足商业部门 100% 的需求。

科学家此前强调了废水对生态系统的负面影响。英国国家历史博物馆的生命科学研究人员 Anne Jungblut 表示，废水中的藻类大量繁殖可能“导致生物多样性发生变化”。生物多样性的变化可能会对整条河流造成有害后果。

“这两种废水流都富含有机物，使用传统的废水处理方法处理它们是碳密集型的，”该研究的主要作者、阿贡国家实验室的能源系统分析师Taemin Kim在一份声明。 “利用我们的技术，我们不仅可以处理这些废物流，还可以为航空业生产低碳可持续燃料。”

膜辅助原位产品回收工艺可减少 70% 的温室气体排放，同时仍然是一种具有成本效益的最终产品。据美国环境保护署称，温室气体通过抑制热量而导致气候变化，从而在各种生物群落中产生连锁反应。通过这一过程显着减少它们，阿贡国家实验室的科学家可以采取第一步应对气候变化并消除对有害燃料的需求。