坐飞机时你有没有想过,飞机每小时 “喝掉” 的燃油,会给地球留下多少碳足迹?如今,航空业正悄悄掀起一场燃料革命 —— 用 “绿色血液” 替代传统燃油,这就是可持续航空燃料(SAF)。
SAF 的神奇之处,就像给飞机加了 “环保滤镜”。它和普通航空燃料长得差不多,成分也基本一样,但原料大有讲究,全是各种可再生的 “绿色宝藏”,比如厨余废油、专门种植的油料作物,甚至是工业排放的二氧化碳!更厉害的是,SAF 燃烧时产生的二氧化碳,能在原料生产过程中被 “回收再利用”,就像一个闭环的生态系统。而且,它燃烧时产生的黑烟、刺鼻气体也比普通燃油少得多,简直是给地球戴上了 “空气净化器”。
现在,全球航空巨头们都在争相拥抱 SAF,因为它是航空业实现 “零碳飞行” 的关键钥匙。接下来,就带大家看看 SAF 是怎么 “诞生” 的,盘点四大主流生产技术的门道。
1. 厨余变航油的 “魔法”—— 酯类和脂肪酸类加氢处理(HEFA)
这项技术堪称 “变废为宝” 的典范。早在 2011 年就被行业认可,是目前最常用的 SAF 生产方法。它的原料来自厨房废弃的地沟油,或者专门种植的油料作物。生产时,加入氢气就能提高航油产出率。就像给废油施了 “净化咒语”,让它们摇身一变成为飞机能喝的清洁燃料。
不过,这项技术也有烦恼。随着越来越多飞机开始使用SAF,废油和油料作物供不应求,价格蹭蹭往上涨,未来成本很难降下来。要是大量种植油料作物,还可能引发土地资源紧张等新问题,限制了它的 “扩张脚步”。
2. 化腐朽为能源的 “炼金术”—— 气化费托合成(G+FT)
这是最早被行业认可的 SAF 生产技术,2009 年就获得了 “通行证”。它的原理有点像古代炼金术,先把生物质(比如废弃木材、秸秆)变成氢气和一氧化碳的混合气体,再把这些气体 “炼” 成航油。根据原料不同,又分为用生物质制油(BtL)和用废弃物制油(WtL)两种。如果把生物质预处理工厂建在原料产地附近,就能实现大规模生产,降低成本。
但它也有 “拦路虎”—— 原料的收集和运输太麻烦。因为原料分散,收集成本高,导致整体生产成本居高不下。
3. 醇类变身航油的 “变形记”—— 醇喷合成(AtJ)
这种技术的 “胃口” 很大,只要能变成乙醇、异丁醇的原料,它都能 “吃”,还能高效转化成SAF。目前生物乙醇产量巨大,借助现有技术,能快速扩大 SAF 生产规模。和前面的技术类似,如果把原料加工装置建在产地附近,就能降低成本,实现大规模生产。不过,它未来能降低多少成本,还得 “边走边看”。
4. 用氢气和二氧化碳 “拼” 出航油 —— 电转液(PtL)这项技术堪称 “未来科技”。它用氢气和二氧化碳合成SAF,原料不依赖生物,不用担心原料不够用。氢气可以通过电解水(绿氢)获得,也可以来自化石原料,但化石原料产生的二氧化碳必须被 “抓住” 储存起来。二氧化碳则可以从工厂排放源收集,或者直接从空气中 “捕捉”。听起来很美好,但它的成本可不低。因为电解水和捕集二氧化碳都是新兴技术,需要大量能源,而且能源价格受当地条件和政策影响很大。不过,随着技术进步,未来这些成本有望大幅下降,说不定哪天它就会成为 SAF 生产的 “主力军”。
5.从地沟油到航空燃料,从二氧化碳到清洁能源,SAF的每一步探索都在改写航空业的历史。虽然目前 SAF 的生产成本还比普通燃油高,但随着技术突破和规模化发展,越来越多航班终将 “喝” 上绿色燃料,带着我们飞向更清洁的蓝天。下次登机时,不妨多留意一下,这架飞机说不定正在用 SAF,为地球减碳贡献一份力量!
6.中国商飞公司的ARJ21支线飞机和C919大型客机成功完成了国产商用飞机首次加注生物航煤试飞任务,展示了中国在绿色航空领域的领先地位。试飞所使用的生物航空燃料是用餐饮废油也即俗称的“地沟油”提炼而成,采用中国石化自主研发的生物航煤生产技术,以40%的比例与普通航空燃料调和,各项物性参数均与传统石油基燃料一致,符合国家标准及行业要求。可以说,这次试飞成功使国产大飞机喝上“地沟油”,不仅验证了国产生物航空燃料与国产商用飞机的兼容性、安全性,也为将来国产生物航空燃料的商业化规模应用奠定了基础。
7.为什么要让国产大飞机喝“地沟油”?生物航煤是SAF(可持续航空燃料)的一种,发展SAF促进绿色低碳转型已成为全球航空业竞争的新赛道。相比传统航煤,生物航煤全生命周期可降低50%以上的碳排放量。国际航空运输协会(IATA)提出“2050年实现净零碳排放”目标,生物航煤是重要方向。据IATA统计,从2008年至2023年底,全球已有超过45家航空公司、37万架次航班使用了生物航煤。2023年,欧洲议会批准了RefuelEU航空法规,要求到2025年在欧盟机场起降飞机使用燃料中至少2%为“绿色燃料”,2050年将递增至70%。这将极大增加中国民航业的运行成本,“参赛”生物航煤就成了必然选择。 所以参与生物航煤赛道,我们基础很好。
8.看技术基础,中国是亚洲第一个、世界第四个拥有自主研发生物航空燃油技术的国家。中国石化于2009年正式启动生物航煤的研发工作,2013年试飞成功,2014年获得中国第一张生物航煤生产许可证,2015年完成首次客运商飞。如今,我国首套年产10万吨生物航空燃油装置,已在镇海炼化成功进行规模化生产。
9.看政策基础,“生物经济”已被写入“十四五”规划。中国民航局出台的《“十四五”民航绿色发展专项规划》明确提出到2025年生物航空燃油消费量达到2万吨以上的目标,并计划在“十四五”期间累计消费5万吨生物航空燃油。
10.看原料基础,“地沟油”供应充足,用“地沟油”做生物燃料,与其他生物燃料原料相比更环保。在国内,一座千万人口城市,每月餐余废油实际回收量约1万吨,年回收量约10万吨。从全球生物柴油的原料看,大豆油占比约67%,其次是玉米油和菜籽油。用可供人类食用的油脂来做燃料,既不环保也不经济,还影响全球粮食安全。而中国生物柴油原料主要为废弃食用油,属于先进生物燃料。浑浊如酱的地沟油变成清澈透明的生物航煤后身价倍增,既减少了地沟油回流餐桌的风险,又实现了废弃物的资源化利用,是变废为宝、变害为利之举。但让民航飞机喝“地沟油”还存在不少阻碍,主要问题在于:价格贵、喝不饱。价格贵是因为成本高:从地沟油变成生物航空燃油,从回收到加工的全流程成本,大约是普通航空燃油的3倍。
11.喝不饱是因为产能低:统计数据显示,我国已建成的SAF年产能达到20万吨、已宣布的SAF规划产能超300万吨,但相比我国每年3000多万吨的航煤消费量来说,SAF生产规模显然还太小。让这个产业健康发展,需要双管齐下:一方面加大技术研发力度,鼓励生产企业联合国内高校及科研院所尽快实现技术突破,降低生产成本;另一方面加大政策扶持力度,健全地沟油回收体系,建立生物航煤相关标准和认证体系,推动其商业化规模应用.
12.展望未来,让民航飞机喝饱喝好“地沟油”,必将成为一个颇有前景的绿色产业。

