把“地沟油”变成飞机燃料,生物航煤能走多远?
飞机飞得越多,减排压力就越大。汽车还能靠电动化逐步替代燃油,飞机却很难在短期内摆脱液体燃料,因此,一种看起来有点“反常识”的方案受到关注:把餐饮废油、秸秆,甚至微藻,变成飞机使用的燃料。
这就是生物航空燃油,也常被纳入可持续航空燃料(SAF)的范畴。它不是简单把废油过滤后倒进飞机,而是将动植物油脂、餐饮废油、农林废弃物等生物质原料,通过加氢转化、费托合成等工艺,制成符合航空适航标准的燃料。
它的优势很直观。和传统石油基航煤相比,生物航空燃油在全生命周期内有望减少65%以上的碳排放;同时,它的能量密度、体积密度、热值和低温流动性都接近传统航煤,不需要大规模更换飞机发动机和机场加油设施。
原料大致分成两类。一类是油脂,包括菜籽油、大豆油、棕榈油、动物脂肪和餐饮废油;另一类是非油脂生物质,例如秸秆、玉米芯、木粉等。这些农林废弃物含有纤维素、半纤维素和木质素,也有机会被转化成航空燃料。
目前较常见的路线是油脂加氢和生物质气化—费托合成。油脂经过催化加氢、加氢脱氧、临氢异构化等反应,才能从黏稠的废油变成符合航煤规格的燃料。另一条路线则先把秸秆等生物质气化,制成合成气,再通过费托合成生成航油组分。
飞机对燃料的要求远高于普通车辆。燃料不仅要烧得稳,还要经得住高空低温、压力变化和长时间运行。因此,生物航煤要进入航空业,必须过两道关:一道是适航审定,确认飞行安全;另一道是可持续认证,核查其全生命周期的环保表现。
这份“绿色成绩单”并不只看减排量,还要考察生态系统、水资源、土壤、空气、废弃物处理、粮食安全,以及农村和社会发展等因素。换句话说,不能为了制造绿色燃料,反过来挤占粮食、破坏环境,那就失去了意义。
受产品性质和技术路线限制,目前大多数生物航煤只能与传统航煤按一定比例掺混,比例通常不超过50%,部分路线甚至限制在10%或5%。未来,随着技术进步,使用100%可持续航空燃料并非没有可能,但安全标准不会因此降低半分。
中国已经迈出了产业化的一步。2022年,中国石化镇海炼化建成我国首套年产10万吨的生物航煤大型工业化装置,采用自主研发的HEFA-SPK技术,以餐饮废油为原料,并通过适航审定,取得了可持续生物材料圆桌会议(RSB)标准认证。
这套装置如果满负荷运行,一年基本可以消化相当于一座千万级人口城市回收的餐饮废油,同时减少二氧化碳排放约8万吨。曾经让人头疼的“地沟油”,经过规范回收和加工,变成了能够支撑航空减排的资源。
它的应用也不再停留在实验室。相关生物航煤已经用于空客天津生产交付飞机的装机加油,完成国际货运航班首飞,并在东航、海航、南航、国航、多彩贵州航空等国内外航线上使用。
2024年,加注中国石化生物航煤的国产大飞机C919完成试飞,国产生物航煤由此走过了从技术研发到商业飞行、从客运到货运、从国内航线到国际航线的过程。
更大的想象空间,来自非粮原料。研究人员正在探索用农林废弃物、微藻等生产SAF,希望摆脱对油脂资源的过度依赖,也缓解原料供应和成本压力。毕竟,废油数量有限,航空业的燃料需求却是一个庞大的数字。
国际航空运输协会预测,航空业到2050年约65%的碳减排将依赖SAF。全球SAF需求量预计将从2020年的5万吨增至2025年的630万吨,2050年达到3.58亿吨,其中中国需求量可能达到8610万吨。
政策压力也在加大。国际民航组织2016年通过国际航空碳抵消及减排机制CORSIA,要求航空公司以2019—2020年排放水平为基准,在2021—2035年控制排放增长,化石航煤产生的增量排放可以用经过认证的SAF抵消。该机制将于2027年正式生效,无法满足要求的航空公司可能要购买碳配额,甚至承担高额成本。
问题在于,生物航煤现在仍然偏贵。美国已经通过税收减免支持SAF生产,欧盟则在碳排放权交易体系下向航空公司提供2000万个免费碳配额,用来缩小可持续燃料与传统航煤之间的价格差距。中国目前还没有明确的SAF强制掺混比例,也缺少针对生产端和使用端的专项激励政策。
《“十四五”民航绿色发展专项规划》曾提出,到2025年SAF累计消费量达到5万吨,但这更像一个引导性目标,长期战略、产业规划和配套机制仍需完善。2024年起,国航、南航、东航等陆续开展加注SAF航班试点,航空公司的规模化使用还在摸索阶段。
说到底,生物航煤不是把废油“变废为宝”这么简单,它背后还牵涉原料回收、技术成本、适航安全、碳核算和国际规则。绿色燃料能不能真正飞得更远,关键不只在于技术能否造出来,也在于产业链能否承担起它的价格与规模。真正的低碳,不是换一种燃料就结束,而是让每一滴燃料都经得起安全和环保的双重检验。

