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替代石油的綠色方案

把甲烷與水加熱,同時加入催化劑,就能轉變成氫與一氧化碳的混合氣,然後以費托法把混合氣轉化成液態合成油,以費托法生產的燃油比傳統的無硫柴油更為清潔。
 
 
 
油價高漲,美國民用航空公司不得不發展節油方案,以減少燃油開支。與2000年相比,現在民用航空的燃油量節省了23%,所採用的方案是:更輕的飛機、更省油的引擎。西北航空公司改換了新型、更有效率的飛機後,每1公升燃油可以運送21名乘客飛行1公里。

儘管採取了各種節油措施,美國空軍的燃油開支自2003年以來仍然加倍。美國空軍的燃料花費,80%用在飛機燃油上,一年差不多60億美元。因此,美國空軍與美國國防部的研究單位-DARPA-一直在研究替代方案。美國這樣的大國,由於環境與戰略安全的考量,對替代方案特別敏感。 美國空軍的著眼點是,要有安全、不依賴外國的燃料,使美國空軍可以隨心所欲地飛行與作戰,不受燃油限制。飛機燃油是戰略物資。

空軍是國家的戰略工具,美國空軍必須隨時待命、隨時受命執行任務。因此,找到安全、不依賴外國的替代燃料是首要目標。美國空軍已經核准1950年代老舊的運輸機B52,使用以費托法(Fischer-ropsch)從廢煤石提煉的合成燃料。費、托代表兩位德國科學家的姓氏,他們兩人在1920年代發展出這個技術。(按,預防結核病的「卡介苗」是同樣的例子,卡介苗是兩位法國微生物學者發明的,卡、介分別代表兩人的姓氏。)

介紹費托法,不妨從水煤氣談起。國中時我們就學過,使水蒸氣通過燒紅的煤或焦炭,就能得到水煤氣,它的成分是氫與一氧化碳。不過水煤氣的熱值並不高。

費托法是利用水煤氣的方法。首先,使煤在高溫下與氧、水蒸氣混合,得到氫與一氧化碳混合氣。然後再以觸媒把H2、CO混合氣轉化成液態碳氫化合物。(按,原油就是碳氫化合物,從原油提煉出來的柴油、汽油、煤油都是。)這種液體經過精煉,除去雜質,如汞、硫、氨等,就是燃油了。

美國的煤藏量占世界的1/4,美國的電力有一半出自以煤為能源的火力發電廠。因此,美國有許多廢棄的煤礦石,也就是含煤量不高的煤礦石,可以用費托法轉化成燃油。例如賓州估計就有2.6億噸丟棄的煤礦石-每挖出兩噸礦石,有一半會丟棄。

美國戴姆樂-克萊斯勒汽車公司做過實驗,發現以費托法生產的燃油比傳統的無硫柴油更為清潔,廢氣中一氧化碳、碳氫化合物及微塵粒子都少。

美國空軍去年12月實驗另一種替代燃料,就是以天然氣轉變的液態燃料,以軍用運輸機C17試飛,實驗飛行相當順利。(按,C17是美國在1980年代末期發展出來的戰略運輸機,使用的引擎與波音757一樣。)

天然氣的主要成分是甲烷。把甲烷與水加熱,同時加入催化劑,就能轉變成氫與一氧化碳的混合氣,然後以費托法把混合氣轉化成液態合成油。
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