所有这些排放都会增加。根据国际航空运输协会的数据，2016年世界航空旅行的二氧化碳排放量为8.15亿吨，占全球人为总量的2%。全球空中交通并没有放缓。国际航空运输协会预测，2035年将有72亿乘客乘坐飞机，几乎是2016年飞行的38亿乘客的两倍。

那么我们如何让环境空中旅行变得更轻松?特拉华大学的研究人员正致力于开发替代喷气燃料。UD研究人员希望用玉米芯和木屑为飞机提供动力，而不是石油-除非你是寻找残羹剩饭的土拨鼠或海狸，否则你通常不会太在意。

在UD的Harker跨学科科学与工程实验室，研究人员正在将这种科学上称为木质纤维素生物质的植物材料转化为绿色产品，包括新的燃料和化学品。科学家隶属于催化能源创新中心(CCEI)，这是一个由美国能源部支持的能源前沿研究中心。该中心位于UD，汇集了九个机构的科学家，共同致力于清洁能源挑战。

根据CCEI副主任BasudebSaha的说法，制造可再生喷气燃料的最大障碍之一是提高两种关键化学过程-耦合和脱氧的速度和效率。由于中心工作的植物材料一旦从固体分解成液体就具有低碳含量，碳分子必须化学缝合在一起或“耦合”以在喷气燃料范围内产生高碳分子。然后必须从这些分子中除去氧气以形成支链烃。这种分支对于改善商业飞行的冷冻温度下的燃料流动是必不可少的。

“国际飞机可能在35,000英尺的高空飞行，外部温度可能低至-14°C，”Saha说，他正在该中心领导一个可再生航空燃料项目。“这就是飞机必须运行的温度，燃料不能冷冻。”

加速可再生喷气燃料的生产

航空用非石油基燃料的需求依然存在。十多年前，美国联邦航空局制定了到2018年使用10亿加仑可再生航空燃料的目标。根据国际航空运输协会的报告，可持续航空燃料是其从2020年起实现碳中和增长不可或缺的一部分，并且减少了50%到2050年的净碳排放量(相对于2005年的水平)。但是没有足够数量的这种替代燃料生产，也没有具有竞争力的成本。

目前，一些美国公司使用从废油和油脂中提取的甘油三酸酯或称为合成气的一氧化碳和氢气的组合物制造可再生喷气燃料。Saha说，一家公司使用藻类作为其原料，甚至还有一条通往洛杉矶机场(LAX)的地下管道，其中一部分混合了传统的喷气燃料。

但是，加工这种非传统材料需要高温-350°C(662°F)-以及高压。

在UD的那些木屑和玉米棒子上并非如此，Saha和他的同事已经开发出新的催化剂-所谓的“化学山羊”-这可以启动可以将这种植物材料转化为燃料的化学反应。由廉价石墨烯制成的这些催化剂之一看起来像碳分子蜂窝。其独特的表面特性提高了偶联反应的速度。它也可在低温(60°C)下运行。另一种催化剂以节能的方式去除氧气，并产生高产率的支化分子，高达99%，适用于喷气燃料。两种催化剂都是可回收的，并且这些过程是可扩展的。

“我们工艺的低温和高选择性可以从木质纤维素生物质中实现具有成本竞争力和可持续的生物基航空燃料生产，”Saha说。