欧洲绿色协议（European Green Deal）的目标是让欧洲实现气候中和。要达成这一目标，航空业的二氧化碳排放必须显著降低。因此，航空领域正积极开展研究：既要探索未来的动力技术应具备哪些能力，也要寻找可持续航空燃料的可行生产方式。
在长途航班中，燃料成本约占运营成本的50%。哪种燃料更适合用于航空领域？为了实现飞行，动力技术又需要做出怎样的调整？目前，奥地利格拉茨Joanneum 应用科技大学实验室等机构正在研究这些问题。当前，氢被寄予最大的希望。作为航空燃料使用时，氢不会产生二氧化碳排放，并且在能量转化效率方面优于传统的航空煤油。
目前，一个欧盟项目正致力于研究如何生产 可持续航空燃料（SAF）。自今年年初以来，来自 6 个国家的 11 家科研机构共同投入这一课题。该项目名为 “ToFuel”，由格拉茨工业大学牵头。其目标是开发一种全新的生物炼制概念：不仅实现零废弃、碳中和，还能生产出既可持续又具备经济竞争力的航空燃料。这一研究的基础原料，正是番茄废弃物。
在全球最常被消费的蔬菜中，番茄排名第二，仅次于马铃薯。但若论加工量，番茄则稳居第一——从沙拉用番茄，到番茄浆、番茄泥、番茄酱、番茄意面酱，再到番茄罐头，各类加工产品层出不穷。得益于温室栽培和现代化种植技术，无论是在中国、印度、土耳其还是美国，如今都已能够全年生产新鲜番茄。欧盟的年产量约 1,700 万吨，位居全球第三。然而，番茄植株并非全部进入加工环节：花、叶、茎、皮、籽，以及品质不过关的番茄都会被当作农业废弃物，多数被焚烧或丢弃。而正是这些被忽视的残料蕴藏巨大潜力。项目团队估算，如果将整个欧盟范围内的番茄加工残渣加以利用，到 2030 年，有望生产出相当于欧洲可持续航空燃料（SAF）需求约 3% 的供给量。
“从植株到油箱”——这大概可以作为这个项目的口号。首先，需要对番茄植株的残留物进行预处理，让微生物能够高效地分解和利用这些生物质。项目团队正在测试两种分级处理技术：1. 挤出法：生物质在高温高压环境下处理，随后通过突然降压，使其被分解成细小的细胞结构。2. 水热液化法：在高温高压环境中，生物质被转化为生物油和生物炭。这两种方法都会被系统地研究并进行相互比较。接下来，还需要对过程中产生的含氮化合物进行净化处理，随后才能将生物油进一步提炼成可用于航空的燃料。
除了可持续航空燃料之外，这一工艺还能产生肥料、动物饲料以及食用油等副产品。项目团队还将评估相关技术在生态、经济和社会层面的影响。与此同时，这项技术未来也有望为食品加工行业开辟新的收入来源。
格拉茨工业大学的另一项热门研究，则聚焦于电子显微镜下的微观世界。 在电子显微镜中观察生物样本时，必须使用对比剂来增强组织结构的可辨识度。目前最常用的标准对比剂是醋酸铀酰（Uranylacetat）——但由于其剧毒且具有放射性，并非所有实验室都允许使用。奥地利的研究团队最近发现：浓缩咖啡（Espresso）不仅能替代醋酸铀酰，而且是一种环保、安全且低成本的替代方案。这一灵感来自咖啡杯中那些干涸后留下的圆形咖啡痕迹。基于这一观察，研究人员使用藻类样本进行了测试，结果十分令人鼓舞。与醋酸铀酰的直接对比中，浓缩咖啡的成像对比度甚至在部分情况下表现更佳。不过，若要在生物电子显微镜领域实现广泛应用，还需要针对不同组织类型开展进一步研究。可以说，咖啡不仅提神，也正在以意想不到的方式“提振”科研。
图为藻类样本的电子显微镜图像。研究人员先用浓缩咖啡处理样本，以提升显微结构的对比度。
