维度网讯，氢气在HVO和HEFA生物燃料生产中扮演关键角色，其通过促成化学转化，提升了燃料的可用性、产品收率和盈利能力。在这一“香槟”级应用中，氢气作为化学试剂，使廉价的液态生物燃料得以利用。

HVO（加氢处理植物油，hydro-treated vegetable oil）是液态燃料的宽泛分类，可能包含生物柴油或可持续航空燃料。HEFA（加氢处理酯类与脂肪酸，hydro-processed esters and fatty acids）的原料除植物基油脂外，还包括经处理的动物脂肪，如牛脂或禽脂。这些原料中的脂肪酸和酯类分子含有氧原子，必须通过加氢脱氧过程脱除以提高燃料的十六烷值并降低腐蚀性，确保产品可直接替代传统化石柴油或煤油。该过程通常在生物炼厂中实现，将原料与氢气在约30 bar压力、接近300 °C的温度下反应，多种金属催化剂结合酸性促进剂可增强反应，其中钴钼或镍钼催化剂已被证明有效。此外，加氢反应针对不饱和碳原子间的双键，氢气断开双键并加入烃分子，防止燃料中的不饱和烃因不稳定而随时间聚合，导致燃料变得高度粘稠，在低温下可能冻结阻止燃料到达发动机，引发飞机或卡车熄火。因此，氢气在确保生物燃料安全使用方面发挥着关键作用。

向生物炼厂输送氢气的一个典型案例位于美国加利福尼亚州洛杉矶市。一条长约12英里的氢气管道由空气化工产品公司（Air Products）建造，主要通过改造原油、天然气和成品油管道而成。管道西南端连接卡森市（City of Carson）的一座大型炼油厂，其通过蒸汽甲烷重整装置生产氢气。氢气沿管道向北和向东输送，穿越洛杉矶、长滩、莱克伍德、贝尔弗劳尔等城市，最终抵达派拉蒙市（City of Paramount）的世界能源公司（World Energy）生物炼厂。该炼厂每天使用20吨氢气，将多达3500桶的非食用植物油和牛脂转化为可再生燃料，产品包括航空煤油、柴油、汽油和燃气。这条管道的存在避免了每天超过20辆压缩氢气卡车的运输需求，减少了交通拥堵和车辆排放造成的空气污染，并提高了城市安全。

在原料供应方面，“粮食与燃料”的争议促使业界倾向使用废油脂作为HEFA加工设施原料。但全球废油脂的产量有限，限制了生物燃料的规模化发展。为防止使用原生棕榈油，欧盟通过三项立法支柱实施严格监管。首先，《可再生能源指令》（RED III）针对棕榈油因其较高的间接土地利用变化（ILUC）风险，对于道路运输用途，自2023年起欧盟国家可计入可再生能源目标的棕榈基生物燃料数量冻结在2019年水平；自2024年起，这一配额逐步减少；到2030年，原生棕榈油的使用将完全淘汰。其次，《ReFuelEU航空法规》自2025年起将包括原生棕榈油及棕榈脂肪酸蒸馏物（PFAD）在内的食品和饲料基生物燃料，排除在可持续航空燃料（SAF）强制要求之外。第三，欧盟森林砍伐条例（EUDR）于2025年对大型进口商生效，要求其证明所购棕榈油并非在2020年12月31日之后砍伐森林的土地上生产，并提供种植农场的精确坐标；若无法追溯来源，该棕榈油不得在欧盟销售。

为解决第一代生物燃料的规模限制及其可能导致粮食短缺和环境栖息地丧失的潜力，第二代生物燃料应运而生。其原料来自非粮食作物和收获后废弃物，如藻类提取的脂质、废弃木质纤维素生物质（如秸秆）的热解油，以及通过林业废弃物气化产生的合成气用于费托合成燃料生产。这些途径无需将粮食生产用地转用于燃料生产，目前正在欧洲和美国的新建大型SAF工厂中被考虑采用。

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