对未来的燃料

biobased燃料的使用扩大跨多个行业。标准正在帮助提供方向。

杰克:麦克斯韦

卡车和汽车需要从A点到达b点,并且铁路和轮船没有它不能移动。在许多地方,它有助于保持灯。当然,我们说的关于原料的燃料。虽然柴油可能是最常见的一种类型,除非你参与这个行业,你可能没有意识到正在进行的努力改善环境概要文件的产品是特别重要的土地,海洋和航空运输。
Biobased柴油燃料的广泛的术语来自生物原料如植物油和动物脂肪。biobased伞下面你会发现两种变体的听起来相似但独特的化学结构:可再生柴油和生物柴油。
ASTM国际测试方法,规范,和其他标准柴油生态系统几十年来的一个重要组成部分。标准继续反映和支持环保的进化选择。我们看看车辆和飞机燃料的新发展,以及标准是如何演进,以满足需求的一个行业。但首先,化学课。

相似但不同的

可再生柴油听起来像一个通用的万能短语可能包括一系列不同的,环保的柴油燃料选择,包括生物柴油。然而,它实际上是一种biobased柴油与一个非常具体的化学成分。
”“可再生柴油”尚未ASTM的官方定义,但是有一个共同的理解,”大卫·斯莱德说博士,首席技术专家可再生能源集团和长期的几个小组委员会委员在石油产品,液体燃料,润滑油(D02)。“可再生柴油是一种碳氢化合物燃料,生物柴油是一种酯燃料。”
这种区别意味着,尽管这两种类型的燃料来自生物原料,他们的最终化学成分是不同的。生物柴油始终是一个含氧脂肪酸甲酯(名声),而可再生柴油依然是一种碳氢化合物(石油柴油,有趣的是)。
生产可再生柴油需要脱氧的油脂(脂肪和油)作为原料。“你把氧原子和留下的碳和氢。这就是为什么我们说它是碳氢化合物,”斯莱德说。”然而,要记住的一件事是,有多个类的柴油燃料的碳氢化合物,和生成的可再生柴油今天只包括其中之一:石蜡。”
生物柴油和可再生柴油减轻环境影响的方式不同。“从生产的角度来看,生物柴油产量少碳强度比可再生柴油生产,”斯莱德解释道。“从一个引擎排放的角度来看,生物柴油是很好的减少颗粒物和碳氢化合物的排放,可再生柴油是很好的减少氮氧化物的排放。”
虽然两类biobased柴油比较有利石油柴油的碳排放强度和排放性能,可再生柴油,因为它是一个碳氢化合物产品,可以来自一个广泛的替代输入。然而,这些生物原料,包括淀粉、糖、纤维素生物质(有机物如农作物、木材和木材废料,和草),和木质生物质(植物性材料不用于食品,如木材、木材废料,和林业残留),其中,商业规模尚未公布。“所以目前生物柴油和可再生柴油都是由相同的原料制成,脂肪和油,”斯莱德说。

市场份额

全国生物柴油委员会估计,美国消耗30亿加仑(113亿升)的biobased柴油2020年,而它认为可能在接下来的八年的两倍。这包括生物柴油和可再生柴油。
更加关注可再生柴油,2021年7月,美国能源信息管理局(EIA)盯住美国生产能力超过十亿加仑(19亿升),每年约38000桶。EIA还指出,如果所有的提议可再生柴油项目实现和被添加到这些在建,总能增加近10倍,达到了330000桶,相当于每年51亿加仑(193亿公升),在2024年底。这将代表大约8%的美国总柴油生产能力。
在国际层面上,咨询公司FutureBridge挂钩当前全球可再生柴油生产14亿加仑(55亿公升)和预测强劲增长,达到34亿加仑(130亿公升),在2024年。
“可再生柴油依然是一种新产品,”斯莱德指出。“它还没有在市场上大量直到也许过去的五年里,而生物柴油已经有大约15年大量。”

所以,谁买?斯莱德的公司出售大量的生物柴油在前10年石油专业。他们与石油柴油混合,卖给他们的下游客户和卡车停止。近年来,公司与大型舰队增加了他们的购买生物柴油。
“包裹递送服务,大卡车和矿业公司——任何人都使用大量的燃料,因此有自己的租费和基础设施,”斯莱德了。“然后,因为生物柴油至少已经被卡车停止规范化,很多已经进入小的零售市场。不仅仅是大卡车停了,但是当地的零售连锁店。”

激励Biobased柴油:
税收优惠

财政激励措施很可能是最重要的因素驾驶biobased柴油燃料的增长在过去的15年。三个在美国尤为有效。
第一个是1美元/加仑生物柴油税收优惠(BTC)。推出的2004年创造美国就业法案,BTC一直定期修改之后,目前延伸到今年年底。信用的公司购买生物柴油或可再生柴油与石油柴油混合,帮助鼓励使用这种混合。“导致很多生物柴油使用量在2000年代中期,真正的早期,”斯莱德说。
第二个主要动机是可再生燃料标准(RFS)。在2005年宣布和扩展两年后,美国环境保护署(EPA)程序适用于所谓的“义务方”——炼油商或进口商的柴油燃料(汽油),是基于事务学分称为再生身份证号码(rin)。
rin biobased燃料时产生。他们可以通过买卖系统类似于碳信用额。“义务方必须获得足够rin弥补可再生体积义务,或RVO,”斯莱德解释道。“EPA公式重新计算,每年,告诉他们他们的RVO基于他们生产或进口的体积,和他们必须得到足够的rin义务。“RFS培育了强大的市场对这些学分。
第三个关键因素增加biobased柴油生产和使用是加州的低碳燃料标准,于2011年首次实现和多次修改。根据加州空气资源委员会,标准的目的是“减少碳排放强度的加州的运输燃料池和提供一个增加范围的低碳和可再生替代。“程序的结构类似于联邦RFS -简单的替代“RVOs赤字”。
世界各国也激励biobased柴油的使用。欧盟的“适合55”包包括一个提出双倍的运输的可再生能源目标,从14 - 28%,以及提出了航空燃料混合授权。中国已经宣布,它计划大力推进生物燃料,而印度的雄心勃勃的目标混合授权在五年内达到20%。

“B”是“混合”

ASTM标准是特别有价值的新产品类别建立自己的简历,帮助他们获得市场的信心。生物柴油,两个标准尤为重要:规范生物柴油混合证券(B100)中间馏分燃料(D6751),地址使用100%生物柴油(称为B100)作为混合股票,和规范柴油,生物柴油混合(B20 B6) (D7467),涵盖了生物柴油与柴油混合油数量从6到20%。
国家生物柴油委员会的技术总监和资深D02成员,斯科特•芬威克是唯一有资格提供了一些历史。”第一次修订的ASTM D6751生物柴油与柴油混合股票开始作为临时标准ps121 - 99,最后一个临时标准ASTM出版。此后,D6751修正28倍在过去的22年,”他说。
本规范建立了一个数量的属性,这些属性必须出现,不得超过限制,成为生物柴油燃料。“这不是,根据定义至少一个燃料标准,”斯莱德说。“这是一个比标准,这意味着它定义了这种材料,这样如果有人想与石油燃料、混合。”他补充道,那些直接使用生物柴油通常指D6751质量属性,虽然它不是作为一个独立的燃料标准开发。
转向D7467,两个组件的主要要求是混合燃料——生物柴油和碳氢化合物燃料混合,混合前达到各自的个人标准。”也就是说,任何你使用混合B6 B20,根据这个标准认识D6751,生物柴油标准,在混合之前,”斯莱德指出。”和任何碳氢化合物燃料使用的混合柴油必须符合规范,D975。”
石油柴油是油气最频繁与生物柴油混合燃料。有趣的是,少量的生物柴油(5%)可以被纳入柴油而不影响其指定D975燃料。当生物柴油上涨5%以上的部分,然而,相关的标准变得D7467, B6 B20规范。
所以B21,怎么样?“现在唯一的官方D6751以外的ASTM标准,这是一个比标准,去B20,”斯莱德的状态。“接下来的讨论正在研究最好的方法标准更高的混合,并检查下混合水平应该成为什么样的人。它应该一直到B100完成燃料规格?它应该B50吗?你做它作为D7467的一部分,目前B6 B20规范,添加一个新的类别B21 B100,或B21 B50 ?还是需要自己的新标准完全吗?我认为,一般来说,人们更愿意把东西放在现有标准,只要他们健康。”
然而这场争论解决,灵活性将任何新的或修改标准的一个关键因素。“每个人都想要清楚地认识到这一事实,未来的事情可能会改变,我们尽量不被限制的语言为我们创建或调整规范,”斯莱德的结论。

可持续的航空燃料

常规喷气燃料是石油轻馏分油;煤油燃料类型,而不是柴油。但使用混合介绍成分较低的碳足迹——前面描述的上下文中biobased柴油用于地面运输,航空业也在不断增长。
“替代传统石油燃料,可持续航空燃料是一种低碳燃料来源于可再生能源或废弃的副产品,”乔治Zombanakis解释说,委员会的成员航空(D02.J0)和一个主工程师与美国联合航空公司。“SAF dropin燃料,这意味着它可以安全地应用于现有的飞机和机场系统不改变基础设施。今天曼联的SAF可用较低的温室气体排放约80%生活——周期基础上。”
美国买了大约每年100万加仑(380万升)的SAF自2016年以来,根据Zombanakis。这个数字代表航空公司的一小部分的典型年消费量40亿加仑(151亿升),和反映了有限的可持续供应燃料。然而,更多的生产商有望在未来,和可持续航空燃料大挑战去年秋天宣布美国政府希望增加供应至少到2030年为止,每年30亿加仑(113亿升)。
规范航空涡轮燃料含有合成碳氢化合物(D7566)关键可持续航空燃料的出现作为航空公司的一个可行的选择。它包括七个批准的途径,或者附件,从生物质为合成燃料生产指定属性,可发酵糖,和有机精油来自藻类(等等),最终与传统石油燃料混合。
规范航空涡轮燃料(D1655)和实践评估新的航空涡轮燃料和燃料添加剂(D4054)也是重要的航空公司,正试图实现资源更环保的替代品。芬威克指出,D1655包含参数和限制对传统航空燃料、混合燃料,甚至这些混合物的生物质原料与石油生产过程中同时处理。
Zombanakis委员会D02热烈鼓掌。j₀D4054工作。“D4054的“快车道”进程将帮助工业和生产企业,“他说,指出额外SAF混合燃料的管道已经评估。他也相信现有的规范标准SAF生产将必要的修改,以反映新的技术发展。
斯科特·芬威克总结。“虽然燃料的“可持续性”的标准主要是留给其他的身体,ASTM继续研究和发展必要的标准新和新兴的液体燃料。所有的这些规范帮助确保性能在其特定的应用程序和能力应对气候变化,减少温室气体排放。”