據(jù)Flightglobal報道，國際民用航空組織（ICAO）表示，一直以來航空業(yè)在迅速增長的需求和環(huán)境保護之間尋求平衡。由于航空業(yè)顯著的增長率和燃油消耗量大的事實，其可持續(xù)發(fā)展日益成為人們關(guān)注的焦點。這反映在歐盟決定將國際航空業(yè)納入歐盟溫室排放氣體交易機制（EUETS），同時從ICAO努力構(gòu)建全球碳排放機制上也可見一斑。

2008年民航業(yè)達(dá)成世界首個航空領(lǐng)域的氣候變化目標(biāo)，包括承諾在2020年以前將燃油效率平均每年提高1.5％。從2020年起，航空業(yè)將平衡碳排放，在2050年前將碳排放量削減至2005年水平的一半。此外，歐盟委員會希望在2020年之前實現(xiàn)4％的航空燃料來自生物資源。

使飛機獲得更高的燃油效率有很多方法，從翼梢小翼到輕質(zhì)復(fù)合材料，再到高效率的發(fā)動機。但當(dāng)涉及到航空燃料時，航空業(yè)又不同于其他形式的運輸，其液體燃油的可取代性非常低；由于電源太重并且無法提供足夠的動力讓飛機離開地面，電氣化亦不可選。

歐洲宇航防務(wù)集團（EADS）首席執(zhí)行官的湯姆·恩德斯（Tom Enders）表示，“可持續(xù)的生產(chǎn)和使用足夠數(shù)量的航空生物燃料是達(dá)到行業(yè)二氧化碳減排目標(biāo)的關(guān)鍵?！备渌\輸形式相比，航空燃油的市場規(guī)模相對較小，人們期望生物燃料能夠逐漸發(fā)揮重大作用，提高航空旅行的可持續(xù)性。分析表明，相比傳統(tǒng)的噴氣燃料，使用生物燃料將使整個周期的二氧化碳排放降低80％。

生物燃料原料來源

目前航空生物燃料已經(jīng)取得了重大進(jìn)展，從2007年開始，已有超過1500架次客運航班使用了生物燃料，原料來自生活垃圾、工業(yè)過程和藻類等。

現(xiàn)在主要挑戰(zhàn)是如何生產(chǎn)出大量的、成本具有競爭性的生物燃料。雖然隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大和生產(chǎn)能力的提高，生物燃料的成本有望降低，但目前其成本仍是傳統(tǒng)噴氣燃料的三倍之多。與此同時，由于常規(guī)石油數(shù)量日趨減少且更難獲取，JetA－1燃油的價格預(yù)計將水漲船高。然而，在短期內(nèi)，由于使用的生物燃料并不具有可持續(xù)性，行業(yè)內(nèi)已經(jīng)停止了擴大進(jìn)程，包括第一代以玉米或者棕櫚油為原料生產(chǎn)的生物燃料，或是占用了食物資源，或是由于砍伐雨林后對排放量造成了巨大的影響。空中客車的新任能源項目經(jīng)理弗里德里克（Frederic Eychenne）強調(diào)：“我們必須要保證可持續(xù)發(fā)展?！?/p>

“航空業(yè)裨益無邊界”（Aviation Benefits Beyond Borders）組織中指出，當(dāng)?shù)谝淮锶剂媳粦?yīng)用在公路運輸時，航空業(yè)注意到其負(fù)面影響，并決心不再重復(fù)這些錯誤。此外，這類燃料中有很多是不適合航空業(yè)的，如乙醇不具備所需的能量密度，而生物柴油在高海拔有結(jié)冰的趨勢。

另一個必須考慮到的因素是，任何可持續(xù)替代燃料需要滿足“完全替代”的標(biāo)準(zhǔn)，使其具有和常規(guī)噴氣燃油相同的化學(xué)性質(zhì)。有了完全替代燃料，空運行動組織（ATAG）指出，“不需要換新的引擎，不需要配備新的飛機，而且機場也不需要單獨的燃料輸送系統(tǒng)，這是最實際的解決方案。更多的生物燃料才可以投入使用。”

這使得企業(yè)依賴于新的原料，不能導(dǎo)致森林砍伐或其他環(huán)境影響，不占用生長糧食作物的土地或水資源。但在特定類型的生物燃料生產(chǎn)規(guī)模擴大之前，必須先獲得兩個認(rèn)證機構(gòu)之一的認(rèn)證，美國材料與試驗協(xié)會（美國負(fù)責(zé)民用航空燃油標(biāo)準(zhǔn)的機構(gòu)）和英國Def－Stan（關(guān)注軍事燃油應(yīng)用），又或者是美國國防部。

生產(chǎn)工藝審查

不僅原料需要審查，生產(chǎn)過程也需要。波音公司英國戰(zhàn)略總監(jiān)理查德·米爾斯（Richard Mills）介紹說，目前有兩項經(jīng)過批準(zhǔn)的可替代航油生產(chǎn)過程。第一個早在2009年獲批，是使用費托工藝合成烴（SPK），允許使用不同的原料，包括城市固體廢物和不同類型的有機物。另一個在2011年獲批，被稱為酯類和脂肪酸類加氫工藝，從如亞麻樹／麻風(fēng)樹或藻類等生物原料中提取燃油。

美國商業(yè)航空燃油替代計劃適航認(rèn)證小組主管盧米曾（Mark Rumizen）表示，航空燃油的認(rèn)證是一項艱巨的工程?！翱紤]到航空燃油對飛行安全的重大影響，認(rèn)證過程需要航空燃油各方之間的協(xié)作和配合?！?/p>

弗里德里克表示，“認(rèn)證是一個漫長的過程，需要飛機廠商、發(fā)動機廠商到零部件廠商以及監(jiān)管機構(gòu)的參與。整個過程可能需要三到四年，很可能至少需要十年市場才能大量供應(yīng)可替代燃油?！?/p>

據(jù)米爾斯說，下一個可能獲批的燃油生產(chǎn)工藝是直接將乙醇轉(zhuǎn)化為航空燃料（ATJ），這將使航空公司可以更多的使用由生物乙醇提取的燃油。鑒于市場上已有大量的生物乙醇，主要是來自巴西，從甘蔗中提取的；而在美國則主要是以玉米為原料——這將迅速提高商業(yè)上的可行性。

ATJ燃料有一個額外的優(yōu)勢就是不需要混合煤油使用，因為它已經(jīng)包含了芳香族環(huán)烴。然而，批評家認(rèn)為，當(dāng)考慮到整個碳周期循環(huán)時，ATJ燃料的燃燒帶來的環(huán)境效益微乎其微，尤其是以玉米為原料的燃料。不過，ATJ燃料也可能會發(fā)揮重大的市場作用——巴西蔚藍(lán)航空公司（Azul）近日在RIO＋20可持續(xù)發(fā)展會議期間使用由美國Amyris生物技術(shù)公司提供的ATJ燃料完成了一次測試飛行。

圖：巴西蔚藍(lán)航空公司（Azul）近日使用航空生物燃料完成了一次測試飛行。

米爾斯提醒說，沒有哪種燃料是萬能的：“因為世界上不同地區(qū)適合的原料不同，所以可能會有很多種不同的方法，我們將看到的是不同燃油的組合?！崩缯f，波音正在中國研究海藻類；而在阿拉伯聯(lián)合酋長國則期望使用鹽生植物。與此同時，空客正在羅馬尼亞、西班牙研究使用亞麻，在巴西使用麻風(fēng)樹，在澳大利亞使用小桉樹以及在卡塔爾使用海藻進(jìn)行研究。

米爾斯說，航空生物燃料行業(yè)仍處于非常初期，需要大量的投資，以避免新技術(shù)受挫。生物燃料已經(jīng)經(jīng)過了測試在并被證實有效，但是仍需要擴大規(guī)模。然而，在出現(xiàn)大規(guī)模的工廠運營之前，銀行的投資意愿不強。他補充說，“但隨著行業(yè)的成熟，進(jìn)一步的投資將使我們能夠?qū)ふ倚碌脑项愋停a(chǎn)方式的組合，可能會獲得更好的經(jīng)濟效益?！?br />