丙烷是一种化石燃料，美国产量丰富，以至于美国是丙烷的净出口国。根据美国能源信息署发布的2024年2月《石油供应月报》，2023年美国丙烷产量超过7.33亿桶，出口量超过5.82亿桶，约占丙烷总产量的79%。
根据美国能源部替代燃料数据中心（AFDC）的数据，化石丙烷相比其他燃料，在排放方面已经具有优势。例如，由于丙烷的碳含量低于汽油或柴油，因此其生命周期温室气体排放量更低。
“例如，与柴油相比，它的氮氧化物 (NOx) 排放量降低了近 96%，颗粒物排放量降低了近 99%。” PERC 研发经理 Sai Satish Guda 说。
尽管如此，丙烷教育与研究委员会 (PERC) 正在积极努力促进可再生丙烷（由各种可再生原料专门制成的丙烷）作为燃料来源的发展。
该组织网站称，可再生丙烷由于碳排放强度更低，是比化石丙烷更清洁的替代品。这是因为它是由可再生资源生产的。
此外，在最近一次题为“丙烷如何发展以适应未来”的发动机技术论坛网络研讨会上，PERC 产品开发和发电总监 Gavin Hale 表示，可再生丙烷在分子结构上与其化石对应物完全相同。
“所以，你现在使用的任何发动机或车辆，只要使用标准丙烷——可再生丙烷——都可以使用，”他说。
替代燃料副产品
目前生产可再生丙烷的一种方法是利用其他替代燃料的生产过程。
Sai Satish Guda，PERC研发经理。（图片来源：丙烷教育与研究委员会）古达表示，这种燃料是加氢处理工艺的副产品，该工艺用于生产可再生柴油（也称为加氢处理植物油，HVO）或可持续航空燃料（SAF）。古达解释说，该工艺的本质是从长链油和脂肪分子中去除氧，同时添加氢，并进行异构化和裂解等后续步骤。
“在这个过程中，你还会产生烷烃，也就是丙烷、丁烷之类的东西，”他说。
古达补充说，这种加氢处理过程分为两个阶段，在第二阶段进行裂解和添加氢气的力度决定了最终得到的是 HVO 还是 SAF。
他说：“无论最终产品的生产过程如何，可再生丙烷都是无法避免的副产品。”
古达表示，这种可再生丙烷的市场——除了炼油厂自身消耗的部分——具有很强的价值主张。他引用了美国国家可再生能源实验室（NREL）的一项可行性研究，该研究证实了这些经济效益。
2022年10月发布的题为《可再生丙烷的技术经济性、可行性和生命周期分析》的研究报告指出，年产350万加仑可再生丙烷的生物炼制厂的投资回收期为14个月；而年产8700万加仑的生物炼制厂，投资回收期则短至两个月。
利用非食用作物
PERC 还与多个合作伙伴共同探索生产可再生丙烷的其他方法。
“我们实际上与一些大学和研究机构建立了战略合作伙伴关系，共同探索专门用于生产可再生能源的途径，”古达说。“因为需求量巨大，你不能仅仅把它当作副产品来生产。原料是有限的。很多可再生燃料都是用单一原料生产的，所以你永远不应该把所有鸡蛋放在一个篮子里。”
黑尔表示，某些非食用作物正变得越来越适合用作饲料。他还补充说，使用非食用作物的好处在于更容易确定其碳排放强度。
亚麻荠是一种非食用覆盖作物，其种子油可作为可再生丙烷的原料。（图片：丙烷教育与研究委员会）“因为当你使用废弃物时，这些废弃物本身的来源是什么？”黑尔说，“将其转化为可再生产品需要付出什么代价？排放方面又会带来哪些负面影响？而使用非食品原料，则可以避免这些问题。”
一种潜在的非食用作物原料是名为亚麻荠的覆盖作物。具体来说，这种原料是亚麻荠的种子油。PERC网站指出，亚麻荠属于十字花科，与卷心菜和花椰菜是近亲，但它并非食用作物。
“亚麻荠基本上就是一种杂草，”黑尔说。“它既能在干旱条件下生长，也能在潮湿条件下生长，而且每粒种子的出油率都非常高。因此，这种作物正受到全球的赞助，用于生产可再生丙烷。它在美国也长势良好。”
PERC 的网站称，这种种子出油率为 40%，是大豆的两倍。
生产预测
黑尔表示，到2023年，可再生丙烷的产量将达到450万加仑。美国农业部农业发展公司（AFDC）似乎也认同这一数字，在其网站上称这是目前可再生丙烷的生产能力。
黑尔补充说，产能预计将大幅增长，2024年预计达到2000万加仑，2025年预计达到7000万加仑。他表示，PERC希望到2040年可再生柴油的年产量能够达到100亿加仑。
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