地溝油“飛”上天只是個(gè)開(kāi)始

圖為一輛加油車(chē)正準備為飛機加注可持續航空燃料。

可能很多人都沒(méi)有想到，被人們“拋棄”的地溝油，居然可以變成驅動(dòng)飛機飛行的燃料。近期，多個(gè)航空公司宣布將積極探索可持續航空燃料(SAF)的應用。2023年底，英國維珍航空的一架波音787客機從倫敦希思羅機場(chǎng)飛往紐約，成為全球首架搭載100%的可持續航空燃料的洲際航班。

SAF由廢棄的動(dòng)植物油脂、油料、使用過(guò)的食用油、城市生活垃圾和農林廢棄物等制成。相比于傳統的石油基燃料，SAF全生命周期可實(shí)現最高達85%的二氧化碳減排。

“SAF是民航業(yè)實(shí)現碳中和的必然手段，全世界都在致力于推動(dòng)SAF的使用。”中國民用航空局第二研究所航油航化適航審定中心主任夏祖西接受科技日報記者采訪(fǎng)時(shí)呼吁，我國SAF發(fā)展要強化頂層設計，加快新技術(shù)儲備，依托科研院所、高校等開(kāi)展符合我國國情的SAF多原料、多工藝研究，擴展我國SAF工藝，推動(dòng)SAF由單一化向多元化發(fā)展。

各國相繼制定SAF應用目標

研究數據顯示，飛機航空燃油燃燒的碳排放占民航碳排放總量的79%，減少航油碳排放成為民航業(yè)碳減排的關(guān)鍵問(wèn)題。國際航空運輸協(xié)會(huì )(IATA)預測，到2050年，航空業(yè)中65%的碳減排將通過(guò)使用SAF實(shí)現。

中國航空油料集團有限公司黨委常委、副總經(jīng)理龔豐告訴科技日報記者，發(fā)展SAF被視為民航業(yè)實(shí)現凈零碳排放目標最有潛力的減排措施。目前，IATA、歐盟、美國以及我國都制定了短、中、長(cháng)期的SAF應用目標和航空碳減排目標。

例如，歐盟要求，2025年起SAF強制摻混比例從2%開(kāi)始逐年提高，直至2050年達到70%。美國提出，2050年全部航空用油來(lái)自SAF。英國、法國、德國、荷蘭等國也都制定了SAF使用計劃，并提出2050年SAF的使用比例達到30%以上的基本目標。

我國積極推動(dòng)SAF的應用?！?ldquo;十四五”民航綠色發(fā)展專(zhuān)項規劃》提出，力爭2025年當年SAF消費量達到2萬(wàn)噸以上。近日，工信部、科技部、財政部、中國民用航空局聯(lián)合印發(fā)的《綠色航空制造業(yè)發(fā)展綱要(2023—2035年)》提出，到2025年，使用SAF的國產(chǎn)民用飛機實(shí)現示范應用。

“SAF與石油基航空燃料在組成、性能和功能上是一致的，使用SAF幾乎不需要對現有的飛行器及航空基礎設施進(jìn)行額外改動(dòng)。”龔豐說(shuō)，這是SAF應用的一大優(yōu)勢，各國也因此非常重視SAF的研發(fā)和應用。

龔豐介紹，目前，SAF在國外69家機場(chǎng)實(shí)現了常態(tài)化供應，在40家機場(chǎng)達到了批次供應的程度。從飛行航班看，全球已有52萬(wàn)架次航班使用SAF進(jìn)行商業(yè)飛行。“雖然目前全球SAF生產(chǎn)能力不到200萬(wàn)噸，但全球在建的SAF生產(chǎn)設施達211個(gè)，共計將達到5856萬(wàn)噸產(chǎn)能。”龔豐說(shuō)。

推動(dòng)SAF生產(chǎn)工藝多元化

目前，SAF的生產(chǎn)原料主要分為酯類(lèi)、纖維素類(lèi)和氣體類(lèi)三種。其中，酯類(lèi)原料包括廢棄油脂、油基生物質(zhì)和海藻等，纖維素類(lèi)原料包括農林廢棄物和城市固體廢物等，氣體類(lèi)原料包括工業(yè)廢氣、從空氣中捕獲的二氧化碳和綠氫等。

“酯類(lèi)原料的代表生產(chǎn)工藝為HEFA生產(chǎn)工藝，它的全稱(chēng)為酯類(lèi)和脂肪酸類(lèi)加氫，是目前全球最成熟的SAF生產(chǎn)工藝。”夏祖西說(shuō)，我國HEFA生產(chǎn)工藝發(fā)展較成熟，由中國石化鎮海煉化廠(chǎng)使用HEFA生產(chǎn)工藝自主生產(chǎn)的SAF已于2022年獲得適航批準并投入民航使用。

“目前，我國只有HEFA生產(chǎn)工藝的產(chǎn)業(yè)化是成熟的。”夏祖西表示，我國纖維素類(lèi)和氣體類(lèi)原料的SAF生產(chǎn)還處于研究階段，相關(guān)工藝技術(shù)尚不成熟，距離產(chǎn)業(yè)化仍有較長(cháng)距離，短期內難以投入民航市場(chǎng)使用。

對此，夏祖西建議，加快新技術(shù)儲備。“在工藝技術(shù)方面，加強科研投入，打通實(shí)驗室小試規模生產(chǎn)全流程，進(jìn)而聯(lián)合國內知名企業(yè)、石油石化企業(yè)、投資公司等進(jìn)行中試放大，實(shí)現產(chǎn)業(yè)化，擴展我國SAF的新工藝，推動(dòng)SAF由單一化向多元化發(fā)展。”

“推動(dòng)航空能源綠色轉型，加強SAF生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)和應用是破局關(guān)鍵。”龔豐介紹，中國航空油料集團2019年與中國科學(xué)院廣州能源所合作承擔“纖維素類(lèi)生物質(zhì)催化制備生物航油技術(shù)研究與示范”項目，2021年與民航二所合作承擔“航空替代燃料燃燒特性和適航審定理論方法研究”項目。未來(lái)，集團將加快推動(dòng)技術(shù)研發(fā)進(jìn)度，推進(jìn)SAF摻混、檢測、運輸、存儲、加注、安全保障及品質(zhì)管控研究，加強相關(guān)技術(shù)標準儲備與制定。

探索SAF產(chǎn)業(yè)化發(fā)展新路徑

在2023年底舉辦的首屆CATA航空大會(huì )綠色分論壇上，中國航空運輸協(xié)會(huì )副理事長(cháng)任英利認為，在SAF生產(chǎn)技術(shù)未取得突破性進(jìn)展的條件下，現階段我國SAF產(chǎn)業(yè)亟需得到國家支持。

記者了解到，在民航碳達峰碳中和工作領(lǐng)導小組的指導下，中國航空運輸協(xié)會(huì )聯(lián)合會(huì )員單位對國產(chǎn)SAF商業(yè)應用的推廣進(jìn)程開(kāi)展了研究。研究結果顯示，應用SAF與市場(chǎng)機制抵消同樣二氧化碳量，成本相差近20倍。

任英利認為，現階段，航空公司依然面臨著(zhù)嚴峻的SAF替代傳統燃料的成本壓力。相比其他市場(chǎng)抵消機制，亟需制定SAF強制推廣措施，激發(fā)市場(chǎng)消費活力，擴大生產(chǎn)規模，降低SAF成本。

夏祖西也有相同觀(guān)點(diǎn)。他認為，SAF產(chǎn)業(yè)未形成規?；a(chǎn)供應，缺乏明確的長(cháng)遠使用目標和路線(xiàn)圖，這些原因導致SAF價(jià)格昂貴，制約了我國SAF大規模使用。

夏祖西介紹，為促進(jìn)SAF的使用，美國、歐盟和英國等均制定了具體的SAF使用目標。美國通過(guò)激勵政策對使用SAF的航空公司進(jìn)行補貼。歐盟相關(guān)法案要求2025年、2035年和2050年的SAF使用量分別為2%、20%和70%，并對未完成設定目標值的利益相關(guān)方進(jìn)行罰款。

夏祖西認為，相關(guān)部委應形成聯(lián)合工作機制，明確SAF的產(chǎn)業(yè)支持、稅收、金融以及推廣使用政策。同時(shí)，建立產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同機制，讓利益相關(guān)方更多參與到SAF的產(chǎn)業(yè)鏈建設中。此外，還要借鑒國外的先進(jìn)經(jīng)驗，構建國內SAF使用的商業(yè)模式。

“SAF是民航業(yè)落實(shí)‘雙碳’目標的關(guān)鍵，應從國家戰略層面加強頂層設計，進(jìn)一步明晰SAF的戰略定位，研究出臺SAF中長(cháng)期發(fā)展規劃，加快推進(jìn)SAF產(chǎn)業(yè)全鏈條發(fā)展。”任英利建議，在國家層面逐步形成航空綠色能源產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，從技術(shù)、市場(chǎng)、政策等多方面系統推進(jìn)我國SAF產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，更好服務(wù)民航業(yè)深度脫碳。