新的“废水”喷气燃料可以减少飞机排放的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物创造出一种新的可持续航空燃料。

科学家称，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，可以减少飞机排放70%。

目前，可持续航空燃料（SAF）在航空业使用的燃料中所占比例不到1%，但由于全球2.5%的二氧化碳排放量来自航空业，因此迫切需要找到更环保的燃料解决方案。

主流航空燃料选择使用石油，而替代选择依赖于脂肪或油脂。在4月25日发表在ACS可持续化学与工程杂志上的一项研究中，科学家概述了一项技术，该技术可以将啤酒厂和奶牛场的废水转化为SAF所需的成分 —— 即挥发性脂肪酸。

科学家们采用了由阿贡国家实验室可持续材料和工艺部门经理Meltem Urgun Demirtas首创的甲烷阻滞厌氧消化（MAAD）方法。在这个过程中，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，这些酸随后会转化为SAF。

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

最终的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的所需废物。再加上厌氧消化，这些方法使研究小组能够创造出持久的微生物群落，产生大量的丁酸。

阿贡国家实验室的科学家们将继续致力于提高他们的发现的可持续性，甚至研究其他可以与这项技术一起使用的原料材料。这些工作是由美国能源部能源效率办公室和可再生能源生物能源技术办公室资助的。希望通过资助研究工作，科学家将实现他们的目标，使该工艺商业化，并扩大规模，以创造足够的SAF，以满足商业部门100%的需求。

科学家们此前已经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员安妮·容布鲁特（Anne Jungblut）说，废水产生的藻华可能“导致生物多样性的变化”。生物多样性的变化可能会对整个河流造成有害后果。

“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金泰敏在一份声明中说。“利用我们的技术，我们不仅可以处理这些废物流，还可以为航空业制造低碳可持续燃料。”

膜辅助的原位产品回收过程减少了70%的温室气体，同时仍然是一种具有成本效益的最终产品。根据美国环境保护署的说法，温室气体通过含有热量导致气候变化，这在各种生物群落中引起连锁反应。通过这一过程显著减少碳排放，阿贡国家实验室的科学家们可能迈出了对抗气候变化和消除对有害燃料需求的第一步。

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