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　　從古埃及的戰車車軸到3300年后工業革命時的鋼鐵機械，都采用天然油脂以及動植物提取油作為潤滑油。直到19世紀內燃機出現之后，礦物油才開始了它的主宰生涯。在不斷發展的潤滑油市場中，天然油脂仍然保留著一席之地，用于生產金屬加工液等產品。

　　人們再一次把目光聚焦到天然油脂和脂肪酸提取油身上，但是這一次采用的是極其簡單的化學反應，而不再是物理提取法。其中部分產品是可再生基礎油，在21世紀初加入商業油的行列。在過去10年里，實驗室和市場都出現了大量生物來源合成分子。這些物質屬于酯類，一般通過合成偏苯三酸、新戊二醇和三羥甲基丙烷得到，這意味著這些常見的酯類至少有一個化學結構是從石化材料中得到的。

　　雖然酯類只是合成潤滑油的一個小范疇，但是Crystal Market Research的研究報告指出，全球酯類潤滑油市場有望從2012年的11.7億美元增長到2022年的18.3億美元。

　　可再生，但不可持續

　　為了尋找替代能源以及減少溫室氣體排放，可再生燃料得到了廣泛使用，從而刺激了可再生基礎油的需求，各種可再生基礎油的受歡迎程度不分上下。許多國家立法讓部分汽油、柴油設備使用可再生能源，其中比較受青睞的是脂肪酸甲酯。可惜的是，為了種植油棕或大豆來滿足歐洲和北美的需求，原始熱帶雨林地區遭受過度砍伐。

　　歐洲議會已經撤回了使用脂肪酸甲酯的要求。出于正面的立法理由卻帶來了負面的影響，這支工業發展史上的小插曲也漸漸消停。從中可知，可再生不一定就是可持續。

　　同時，大多活躍烴類不斷完善，有利于供應商無需使用脂肪酸甲酯等酯類，就能生產可再生柴油。歐洲的芬蘭耐思特油業集團和意大利埃尼集團都生產可再生柴油。它們具有共用的潤滑油成分;除了可再生，這種柴油還有其他的優點。

　　兩家公司的工藝都能生產出易于剪切的柴油產品。由于無需使用脂肪酸甲酯，因此兩大問題(發動機沉積物和潤滑油污染)都得到了緩解。從潤滑油的角度來看，工作機制變得更加簡單，所需的分散劑和抗氧化劑減少，同時性能也不受影響。

　　耐思特的技術服務專家——馬庫?霍坎寧解釋道，較小粒徑分布能夠提高發動機燃料的效率，從而減少溫室氣體排放，比傳統柴油產生更少的顆粒，有利于提高當地的空氣質量。

　　霍坎寧還指出脂肪酸甲酯能夠穩定保存，而耐思特的MY可再生柴油更適合用于混合動力汽車。畢竟混合動力汽車的燃料在油箱中僅存放幾周，而不是幾個月。

　　可持續的合成油

　　生物燃料的基礎油創新可能引領一波合成基礎油的發展新潮。近年來，潤滑油配制商、新型化學和生物化學工業越來越容易獲得多種分子材料。

　　某些是最新的化學品，其他的則是存在已久的材料，一般從石化產品中獲得。一旦商業化成功，這些可再生分子的化學指紋圖譜就能得到改變。它們都是合成化學物質，來源于植物或廢物。

　　克萊恩公司預計生物基潤滑油市場的復合年均增長率為5%，如果一種或多種分子得到成功利用，那么這個數字還是比較保守的。這些分子材料從可再生來源獲取，而且大部分是生物可降解的，具有低毒性，尤其適合用于食物和藥品。

　　可再生Ⅲ類油

　　耐思特和埃尼采取特定工藝生產目標分子，這些分子原本從原油中提煉，這些分子太小了，因此不能直接用于潤滑油。然而，某些公司——有的背后有大財團資助——正在建立直接適用于潤滑油的工藝和產品線。這些工藝使用基于細菌、藻類等等的新型化學物質或生物化學物質，它們一般是轉基因的或屬于有機體。

　　美國基礎油煉油廠Novvi具有較好的口碑，其背后有好一些知名企業支持它研發Ⅲ+類可再生基礎油。起初它是美國Amyris生物科技公司與巴西Cosan SA集團建立的合資企業，每年生產1.2萬噸Ⅲ類基礎油，并且獲得美國煉油集團、雪佛龍和美國H&R的注入資本。

　　Novvi使用Amyris的工藝，利用甘蔗或木纖維素的“廢物”材料，以及Cosan的生產力，通過子公司和合資企業消耗了超過400萬噸的甘蔗。因此，使用簡單的化學反應和較低的成本也能生產大量的材料。

　　金合歡烯是一種關注度高的分子，它是一種擁有15個碳原子和4個不飽和鍵的碳氫化合物。

　　這15個碳原子經過氫化作用之后，具有近乎完美的可以插入生物成分的結構，最終生產出理想的柴油。但是，與耐思特和埃尼生產的分子不同，金合歡烯的不飽和鍵能夠讓多個分子結合到一起，得到二聚物、三聚物、四聚物和五聚物，從而采用大小合適的分子來生產基礎油。

　　Estolides酯

　　Estolides酯是另一種生產合成基礎油的天然原料，具有優秀的氧化性、水解穩定性、揮發性、生物降解性和可再生碳成分。在轉化過程中，脂肪酸中的酸基團與另一個脂肪酸的雙碳鍵發生反應，生成T型酯。經過進一步耦合可以獲得有支鏈的分子，而且每個支鏈末端都有酯鍵。

　　位于加利福利亞的生物合成公司，其轉化技術獲得美國農業部的許可，它研發生產Estolides酯分子并獲得專利，目前正在尋找新品種作物油。該公司在2017年接受了一筆來自孟山都、BP和贏創幾大公司的未知數目的資金，用以研發Estolides酯，這表明它有信心進行Estolides酯商業化生產。

　　對于Estolides酯的潛力，有一個比較有說服力的例子：給一輛拉斯維加斯出租車加入含有Estolides酯的機油后，進行了里程為241,400千米的實地試驗。該出租車使用了全合成GF-5機油，在經歷了驟停和繼續使用之后，結果顯示使用了Estolides酯和添加劑制備的機油，以及另一種添加劑和等量的Estolides酯及Ⅲ類基礎油制備的機油后，汽車的機油產生較少的漆狀物。

　　PAO

　　特殊化學品和化學品中間產品生產商Elevance Renewable Sciences利用獲得諾貝爾獎的化學方法，使用植物油等可再生資源從雙碳鍵處分裂脂肪酸鏈。初始產品是線性a-烯烴(LAO)，也就是常說的a-烯烴，以及不飽和線性酸。

　　一旦化學結構斷裂了，它們會互相反應或者在第二階段與其他的分子反應。LAO可以互相反應形成可再生PAO，但是比起PAO和PAO/酯混合物，Elevance更專注于改善Elevance Aria WTP 40，因此它接下來不會太重視生產“可再生PAO”。從概念上說，Elevance讓LAO與線性脂肪酸中提取酯進行反應，從而生成PAO。

　　因此，Elevance Aria WTP 40合成基礎油被稱作“功能化PAO”。兩種線性酸在另一個第二階段反應中進行反應，生成長鏈二酸，可以用作緩蝕劑。