自20世纪70年代以来，随着传统能源价格上涨，加之环保压力和全球气候变化影响，生物燃料因其具有可再生性和污染小等优点逐渐被世界各国所重视。当前，各行业对大多数生物燃料能量密度要求较高，使得制备的生物材料难以符合应用标准。国内外科学家们正在寻找新的材料，帮助生物质原料发挥出自身的更大燃烧性能。
　　
　　近日，一种新型节能催化材料为推动低成本、可持续生物燃料带来的新的前景与希望——曼彻斯特大学研究团队通过试验论证，证明在生物燃料制备中，加入天然沸石可促进可再生生物质中高效生产轻质烯烃，这项研究为丁烯的可持续生产提供了前景，并将成为可持续利用生物质的更优方案。
　　
　　一、生物燃料：替代传统能源的新蓝海
　　
　　生物燃料是指来自生物质的生物柴油、乙醇和其他合成能源，包括燃料乙醇、林业原料乙醇等。随着国家对环境保护的重视程度不断提高，对可再生资源的重视程度不断加大，可再生资源替代化石燃料将成为大势所趋。目前国内生物燃料产业规模不断扩大，生物燃料占我国石油消费总量的比例也在逐年提升。2021年我国生物燃料产量约为275万吨，同比增长了25.7%；2022年1-5月中国生物燃料产量达275万吨，同比增长了30.4%。根据公开资料显示，我国已探明的可利用植物种类约5.7亿亩（含野生种）。由于其可以较好地替代由石油制取的汽油和柴油，因而成为可再生能源开发利用的重要方向。
　　
　　随着中国经济的快速发展，中国在能源、环境、社会等领域正面临着严峻挑战，生物能源的发展与中国经济增长相辅相成。未来随着生物燃料产业的不断成熟，随着相关政策法规逐步完善和生物燃料在终端能源消费领域的进一步推广应用，我国生物燃料将实现更快更好的发展。国家《2030年前碳达峰行动方案》明确提出“加快生物燃料生产”，《能源法》提出“加快推进生物质发电、热电联产和分布式能源等清洁化利用技术开发”。在国家政策驱动下，在政策推动、市场需求持续增长等因素的共同作用下，我国生物燃料产业将实现快速发展。预计到2025年生物燃料产量将达到330万吨左右，市场规模约为150亿元左右；到2030年我国生物燃料产量要达到360万吨左右，年均复合增长率为20.9%。
　　
　　二、沸石：增强生物燃料性能的“加速器”
　　
　　生物燃料领域，如今已然成为人们关注的焦点。在生物燃料制备中，其丁烯释放量决定了自身燃烧性能。而通过研究人员试验论证，在生物质转化为燃料的加工过程中，加入沸石，可以通过沸石自身特殊的性质，促进丁烯加速释放，且无需为转化消耗大量能量。曼彻斯特大学研究人员认为沸石能够通过自身的催化作用，可以非常高效地将生物质转化为燃料来源，并为制造先进的可再生材料提供了新的可能性。
　　
　　广西大学资源环境与材料学院陈思思等人，通过对生物质转化试验中，发现加入沸石后对生物质进行处理，生物燃料的燃烧质量得以提高，并且获得的生物油数量增加，能够应用于生产燃料中。周之栋等人以木屑纤维素为生物质原料，通过在制备过程中加入天然沸石，研究发现获得的生物油产率显著提高，并且将该产物制成的生物沥青与石油沥青对比，生物沥青表现出较低的H/C比、较高的氧含量以及更多的轻质组分，具有更好的热稳定性。
　　沸石因其具有良好的催化性、环境友好等特性，因而被部分研究人员认为是第三代生物燃料的“核心”，尤其是在过去的生物质转化过程中，需要从纯化的含氧生物质中生产丁烯需要大量能量或极高的温度，但是使用沸石，能够依靠其特性，用更温和的条件直接转化原始含氧化合物，消耗的能量少得多，且对环境更友好。
　　
　　三、沸石生物燃料的发展前景
　　
　　过去几年中，市场对可持续生物燃料的需求一直在显著攀升。诸多生物燃料企业对沸石生物燃料项目表示极大的兴趣。可持续、先进的沸石生物燃料在实现气候目标方面具有非常重要的地位。曼彻斯特大学研究学者认为，沸石生物燃料是当今市场上为数不多的能够真正对减少碳足迹产生实质影响的可用选项之一。为了实现可持续发展目标，其已经将该技术广泛推广于各运输公司，引导其接受一系列减排方案，使得运输公司能够满足客户对无化石燃料的需求，并帮助公司实现更广泛的ESG(环境、社会和公司治理)目标。事实上，越来越多的行业领军人物已经关注或选择了沸石生物燃料。
　　
　　根据《中国生物经济发展规划（2021-2025年）》，到2025年我国可再生能源综合利用量达到45亿吨标准煤，其中生物质资源量为8亿吨标准煤。我国的生物质能源行业已进入快速发展阶段，随着国内能源供应结构调整以及国家能源安全战略的实施，预计未来我国生物质能源行业将持续保持较快发展。其中，沸石作为加速生物燃料提质的“关键要素”，将有更大可能取代化石衍生材料，推进全球新一代燃料革命的新进程！
　　
　　资料来源：国投盛世