对于伊利诺伊大学厄巴纳 - 香槟分校格兰杰工程学院的研究人员而言，沙拉酱配菜中藏着减少碳排放的新路径。

2020年，美国联邦政府承诺到2050年实现净零碳排放，采用可持续航空燃料(SAF)是迈向碳中和的重要一步。SAF是由可再生原料制成的传统航空燃料替代品。作为相关计划的一部分，格兰杰的工程师们一直致力于研发关键纳米催化剂，将沙拉酱等食物垃圾中的生物原油转化为SAF。

化学与生物分子工程教授杨红和农业与生物工程教授张元辉携手攻克难题。他们的研究成果发表于《科学进展》，提出一种低成本、可扩展且可重复使用的催化剂，首次使用非贵金属碳化物催化剂从餐厨垃圾衍生的生物原油中生产SAF。

张教授称，北美已积极生产SAF，但多与大豆油等食品供应竞争。目前美国每年消耗约4000万吨航空燃料，SAF仅占约1%，而仅从生物废弃物就能将这一比例提高到10 - 20%。

与传统以化石原油为原料的航空燃料不同，SAF由生物质、能源作物、餐厨垃圾、污水污泥和藻华等可再生资源制成。近三十年来，张教授的实验室一直通过水热液化(HTL)技术对有机废弃物进行液化生产生物原油，该技术模拟化石原油自然形成过程，将转化时间从数百万年缩短至半小时。

杨和张认为，解决碳排放和食物垃圾问题可一举两得。研究人员从伊利诺伊州香槟市的卡夫食品厂收集食物垃圾，利用HTL将其转化为生物原油，再用杨实验室开发的非贵金属碳化物催化剂提质。杨表示，碳化钼外层电子可与生物原油分子相互作用去除氧气。

团队选择沙拉酱作为特定食物垃圾，因其经过预处理、均质且能量高。通过催化转化，可去除生物原油中多余氧气，转化为碳氢燃料。化学与生物分子工程研究生、论文第一作者余思颖称，还需通过添加铁原子等微调催化剂，产生与燃料成分分子量相似的燃料分子。

展望未来，张教授和杨教授将继续合作，改进催化剂设计，使其更好转化其他生物废弃物制成的生物原油，符合SAF标准，如适用于藻类和污水等生物原料。他们开发的金属碳化物纳米催化剂还可用于研究从油脂化学品发酵产物和作物原料中生产SAF。

杨教授表示，长途航空运输缺乏好的航空燃料替代品，SAF产品研究很有必要，且学生热爱该研究课题，渴望从事改变世界的研究。

本研究其他合著者包括化学与生物分子工程系的何浩振、高润南和宋安然;农业与生物工程系的萨布丽娜·萨默斯和司布春;以及华盛顿州立大学的杨志斌和约书亚·海恩。杨志斌供职于华盛顿州立大学化学系、材料研究实验室、草原研究所和先进生物能源与生物产品创新中心。

更多信息：Siying Yu 等人，利用沸石负载的铁钼碳化物纳米催化剂将生物原油升级为可持续航空燃料，《科学进展》(2025 年)