专家传真－航空业减碳 SAF应是最佳过渡方案

生质航空燃油成为航空界推动减碳的最佳过渡方案。图／美联社

在全球追求以电力取代石油的减碳潮流中，航空业是最具挑战的产业之一。因推动飞机需要极大动力，燃料通常占飞机总重量20～50％，若改用锂电池作为动力来源，以其较低的能量密度（150到300瓦时／公斤，相较于航空燃油约12,000瓦时／公斤），代表需放置超过40倍重的锂电池才能获得相同动力，大大影响飞行效率，因此生质航空燃油（或称永续航空燃油，Sustainable Aviation Fuel，SAF）可能成为航空界推动减碳的最佳过渡方案。

■永续航空燃油添加生质燃料

全球首次使用SAF进行商业飞机试飞是在2008年，维珍航空由伦敦飞往阿姆斯特丹的波音747-400客机上，其油料即添加20％以椰子油和棕榈油所制成的SAF，其后多次的试飞纪录显示，添加生质航空燃油的引擎无须进行改造，飞行性能亦未受影响，且排放较现有化石燃料干净。2011年荷兰皇家航空由阿姆斯特丹飞往巴黎的波音737客机系使用SAF的首次商业飞行，其油料混合50％废食用油制成的SAF。2023年维珍航空公司由伦敦飞往纽约的波音787客机更成功完成首次100％使用SAF的商业航班，其SAF中88％取自废食用油，12％取自玉米加工废料。「在未来20到30年间，扩大生质航空燃料的生产与使用，是减少航空业碳排最具影响力的方式」，波音公司官方声明表示。

SAF的来源多元，可以取自废食用油、动物脂肪、农林业废弃物、藻类生物油、回收二氧化碳与氢合成燃料或废塑料热解转化为燃料等，不过目前最主要是取自废食用油，技术也较为成熟。制作过程首先将废食用油加热并过滤杂质，接着加入氢，在高温高压下去除氧分子形成碳氢化合物，接着再透过加热将长链碳氢化合物分解为短链，再改变其分子结构由直链烷烃转化为支链烷烃，最后再进行分馏，使其更接近航空用油，具备高能量密度、极低温仍保持流动性及降低爆震风险。

■川普回锅，美SAF政策恐生变

相较于传统航空用油为化石燃料，SAF的原料大多是植物吸纳许多二氧化碳，且来自废物再利用，据估算减碳效果可达到80％，目前领导厂商为来自芬兰的Neste公司及美国的World Energy公司，并带动多家厂商投入生产。据国际航空运输协会（IATA）估计，2024年全球年产量约150万吨，仅达航空业燃料需求的0.53％。欧盟要求自2025年起，当地起飞航班的燃油至少须加入2％的SAF，并计划2050年将此比例提升至85％；日本政府规定自2030年起所有国际航班至少使用10％的SAF；新加坡也规定自2026年起从该国离境航班须混用SAF。美国的《降低通膨法案》将玉米生质乙醇制成的SAF纳入再生能源租税减免范围，鼓励航空业采用以实现减碳目标，但川普于竞选期间主张撤销该法案，因此美国未来对SAF的政策方向尚待确定。整体而言，全球航空业对SAF的需求相当殷切，而废食用油原料供应量不足，生产成本也居高不下，因此科学家亦努力开发其他原料来源并扩大生产规模降低成本，以提高市场接受度。

「微藻是天然的生物炼油厂」，但相较之下透过藻油生产SAF仍属于小量生产及应用阶段，日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）曾于2021年6月宣布，成功将微藻类转化为SAF，并供应定期航班使用。其他包括美国的埃克森美孚与Viridos公司合作开发、Algenol公司及我国台塑石化也投入研发试产。

国际能源总署执行董事Fatih Birol表示，「航空业缺乏简单的替代方案，生质航空燃料将在维持航空运输同时减少碳排上发挥关键作用」。航空业目前的碳排占全球总碳排量3％且持续攀升，势必承受减碳的检讨压力。未来长程客机的终极方案或许会采用氢燃料，因氢完全没有碳排放，其能量密度还高于航空用油3倍，且太空梭亦使用氢做为动力能源，相关技术可移转至飞机使用，但此种飞机需重新设计，何时能问市尚不确定。

短程客机则可能由电动飞机或混合动力飞机取代，但仍要解决电池重量及其他技术问题。由此看来，扩大使用SAF将是现阶段航空界务实可行的过渡方案，众多商机蕴含其中，而此也代表航空公司营运成本增加，可能带动一波绿色通膨。