生物煤油氫含量與可持續航空燃料：綠色航空的未來之路

背景：航空碳減排的迫切需求

航空業占全球人為CO?排放的2.5%-3%，且隨航空需求增長持續上升。為實現2050年碳中和目標，可持續航空燃料（SAF）成為關鍵解決方案。SAF以生物質（如餐飲廢油、藻類）為原料，通過加氫處理、費托合成等技術轉化，可減排CO?達55%-92%，且無需改造現有發動機。2025年全球SAF需求預計達航空燃料總量的0.6%，2030年將增長10倍至45億加侖（占3.8%），但當前產能不足規劃的三分之一 。

傳統SAF生產與檢測的瓶頸

原料供應不穩定：餐飲廢油收集渠道分散，難以保障連續供應，而傳統航煤原料（石油）供應鏈成熟 。

生產成本高昂：SAF成本至少是傳統航煤的2倍，合成SAF（e-SAF）成本高達7倍，主要因生物質轉化工藝復雜 。

氫含量檢測效率低：

l 傳統方法（如化學滴定、色譜法）需復雜樣品前處理，耗時數小時，依賴專業人員操作，易引入人為誤差 。

l 破壞性檢測：壓汞法等會破壞樣本結構，無法復用，增加原料損耗 。

低場核磁共振技術：原理與突破性優勢

核心原理

低場核磁共振（LF-NMR）基于氫質子（1H）的磁共振特性：

l 信號強度：與樣品中氫質子總量成正比，可精準量化含氫組分（如生物油脂） 。

l 弛豫時間：氫質子在不同分子環境（游離油、結合水）中的弛豫速度差異，實現組分分離與定性分析 。

技術優勢

快速高效：單次檢測僅需數分鐘，符合ASTM標準，適用于生產線實時監控 。

無損環保：

l 無需化學試劑，樣品可重復使用（如回收航空燃料樣本） 。

l 永磁體設計（0.5T磁場），無輻射污染 。

多參數同步分析：

l 同時獲取氫含量、孔隙分布（如生物柴油氧化穩定性） 。

l 支持金屬容器內檢測，避免順磁性物質干擾 。

操作便捷：非專業人員經培訓即可操作，大幅降低人力成本 。

應用案例：

未來展望

隨著歐盟、英國等地強制SAF摻混政策落地，LF-NMR技術將加速普及。其綠色、高效特性完-美契合SAF產業對原料溯源、工藝優化及碳減排驗證的需求，成為航空脫碳的核心技術支撐 。