航空業(yè)的未來可能取決于炸薯條,、垃圾和陽光,。航空業(yè)約占全球二氧化碳排放量的 2%,如果再加上其他污染氣體,在造成全球變暖的所有人為因素里,,航空業(yè)大約要負(fù) 3% 的責(zé)任,。航空業(yè)希望減少氣候影響的一種方法是使用新燃料。這些替代品由多種來源制成,,通常被稱為可持續(xù)航空燃料(SAFs,,Sustainable Aviation Fuels)或替代燃料,大部分可供現(xiàn)有飛機(jī)使用,。它們可能是幫助該行業(yè)實現(xiàn)其氣候目標(biāo)的關(guān)鍵:到 2050 年實現(xiàn)二氧化碳凈零排放,。歐盟和美國的新政策都在推動這些新燃料的發(fā)展,航空公司也在推動宣傳活動,,努力轉(zhuǎn)換燃料來源,。但是,盡管替代燃料可能是航空業(yè)的氣候解決方案,,但其實際影響將取決于許多因素,。接下來我會講一講關(guān)于航空燃料和氣候變化的未來之間的關(guān)系。目前飛機(jī)主要使用噴氣燃料,,也稱為航空煤油——一種由含碳分子混合而成的化石燃料,。這些混合物的具體成分可能會有所不同,,但主要成分是充滿能量的簡單碳鏈和氫鏈。替代燃料或者 SAFs 的基本化學(xué)成分與化石燃料相同,,不同之處在于替代燃料來自于可再生能源,。生物燃料來自一系列生物來源,。有些是從用過的食用油,、農(nóng)業(yè)余料或垃圾等廢物中提取的,還有些由專門用于燃料的作物制成,,從玉米到棕櫚樹再到柳枝稷,。從生物來源制造燃料需要切斷植物為儲存能量而制造的復(fù)雜化學(xué)結(jié)構(gòu)。脂肪和碳水化合物可以被分解成更小的碎片并進(jìn)行純化,,有時使用現(xiàn)有的煉油廠,,以形成富含碳分子的簡單鏈,這些分子是航空煤油的主要成分,。另一方面,,電燃料(也稱為電子燃料)并不是從植物中提取的。相反,,它們有兩個主要組成成分:氫氣和二氧化碳,。雖然兩者都有多種來源,但制造電子燃料最環(huán)保的方法是從使用可再生電力,將水分解為其組成元素產(chǎn)生的氫氣,,再加上通過直接從空氣中捕獲并提取的二氧化碳,。然后,這些物質(zhì)在由電力驅(qū)動的化學(xué)反應(yīng)中結(jié)合并轉(zhuǎn)化,。如今,,制造電子燃料的成本仍然很高,因為這一過程效率低下,,而且還沒有進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用,。但專家表示,要實現(xiàn) 2050 年的目標(biāo),,航空業(yè)在很大程度上需要依賴它們,。這是因為它們在減少二氧化碳排放方面最有效,而且不會像植物或廢物制成的燃料那樣受到供應(yīng)或物流的限制,。與傳統(tǒng)的航空煤油一樣,替代燃料在飛機(jī)上燃燒時會產(chǎn)生二氧化碳和其他排放物,。不同之處在于,,SAFs 可以抵消其二氧化碳排放,這取決于它們的制造方式,。在理想情況下,,制造替代燃料的過程會吸收大量的碳,以至于當(dāng)燃料燃燒時,,二氧化碳的排放基本上會被抵消,。然而,這往往與現(xiàn)實相去甚遠(yuǎn),。如今,,制造替代燃料的過程與二氧化碳排放本身有關(guān),要么是因為制造替代燃料所需的能源,,要么是由于它們以排放碳的方式影響生態(tài)系統(tǒng),。國際清潔運輸理事會(International Council on Clean Transportation)燃料項目負(fù)責(zé)人尼基塔·帕夫倫科(Nikita Pavlenko)表示,替代燃料在減少二氧化碳排放方面各不相同,。一方面,,與化石燃料相比,由從空氣捕獲并提取碳制成的合成燃料,,以及制造設(shè)施完全由可再生電力供電的,,將減少近 100% 的排放,。帕夫倫科說,另一方面,,一些以農(nóng)作物為基礎(chǔ)的生物燃料實際上比化石燃料產(chǎn)生的二氧化碳排放更多,。棕櫚樹制成的生物燃料經(jīng)常是這樣,因為種植這種作物會破壞雨林,。即使是合成電子燃料,,如果使用化石燃料發(fā)電,其對氣候的影響也可以接近航空燃油,。如今,,大多數(shù)商業(yè)上可買到的替代燃料都是由脂肪、油和廢油脂制成的,。如果它們來自廢烹飪油等廢物,,與化石燃料相比,這些燃料可減少約 70% 至 80% 的二氧化碳排放,。值得注意的是,,盡管 SAFs 可以實現(xiàn)二氧化碳凈零排放,但燃燒燃料仍會產(chǎn)生其他類型的污染,,包括其他溫室氣體和顆粒物,。這些燃料也會形成尾跡,將熱量截留在大氣中,。還有一些其他技術(shù)可以減少航空業(yè)對氣候的影響,包括氫動力和電池動力飛機(jī),。然而,,如果沒有進(jìn)一步的技術(shù)進(jìn)步,,這些選擇可能僅限于航程較短的小型飛機(jī),,而如今全球大部分二氧化碳排放來自約 1500 公里以上的飛行。這就是 SAFs 可以提供幫助的地方,。替代燃料對航空業(yè)很有吸引力,,因為它們是一種臨時解決方案,幾乎不需要對飛機(jī)和機(jī)場基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行調(diào)整,。不過實際情況是,,根據(jù)燃料中化學(xué)物質(zhì)的混合情況,飛機(jī)未來可能需要進(jìn)行小的調(diào)整才能使用 100% 的替代燃料,。許多航空凈零排放計劃,,比如國際航空運輸協(xié)會(International Air Transport Association)發(fā)布的計劃,都認(rèn)為未來幾十年,,SAFs 將占該行業(yè)氣候努力的大部分,。在過去的一年里,幾次由 100% SAFs 提供動力的試飛已經(jīng)完成。然而在 2022 年,,替代燃料在全球航空煤油供應(yīng)中所占比例不到 0.2%,。因此,在供應(yīng)對氣候有實際幫助的替代燃料方面需要取得很多進(jìn)展,。普及 SAFs 的主要挑戰(zhàn)之一是擴(kuò)大供應(yīng),。雖然脂肪、油和油脂是當(dāng)今大多數(shù)商業(yè)可用 SAFs 的基礎(chǔ),,但全世界的炸薯條和用過的烹飪油都無法滿足全球航空業(yè)對燃料的需求,。帕夫倫科說,事實上即使收集量增加,,廢棄的脂肪,、油和油脂也可能無法滿足全球航空燃料需求量的 5%。一些新的生物燃料,,如由農(nóng)業(yè)殘渣,、固體廢物和柳枝稷等作物制成的生物燃料正在逐漸進(jìn)入市場;全球范圍內(nèi)有一些設(shè)施正在建設(shè)中或使用這些來源生產(chǎn)航空煤油,,它們可以減少 50% 至 90% 的二氧化碳排放,。美國和歐盟最近的政策舉措旨在提振替代燃料市場。2023 年 4 月敲定的歐盟 RefuelEU Aviation 協(xié)定要求,,到 2025 年,,歐盟機(jī)場的燃料供應(yīng)要包括 2% 的替代燃料,到 2050 年,,該數(shù)字要上升到 70%,。歐盟規(guī)則只計算來自廢物、先進(jìn)生物燃料和電子燃料的 SAFs,,而不計算作物衍生燃料,。它還為電子燃料制定了一個具體目標(biāo),旨在提高其產(chǎn)量,。另一方面,,美國最近通過了新的替代燃料稅收抵免,旨在降低其昂貴的價格到與化石燃料的價格差不多,。稅收抵免將持續(xù)到 2027 年,,適用于與化石燃料相比二氧化碳排放量減少 50% 及以上的任何燃料,盡管如何計算減少量的細(xì)節(jié)尚未公布,。最終,,替代燃料是減少航空業(yè)對氣候影響的最直接途徑之一,但只有某些類型的燃料最終會對氣候有利,。米柔羅說:“SAFs 是一個解決方案,,但它們需要做得非常好,,否則它們可能會適得其反?!?/span> 支持:Ren
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