南非德班——根據南非航空公司提供的有用資訊,我飛往約翰內斯堡的 15 小時航班排放的二氧化碳中,我所佔的份額為 1391.3 公斤。加上飛往德班的短暫飛行產生的 53.8 公斤二氧化碳,您可以看到航空業和德班氣候談判都面臨排放問題。
事實上,飛行現在約佔全球溫室氣體排放的 2%(並且正在快速增長),儘管該行業已承諾到 2020 年停止這種增長。據航空業稱,飛機每年排放的約 6.5 億公噸二氧化碳中,有 80% 來自於飛行超過 1500 公里(例如我從紐約市到德班的行程)的航班,而對於這些航班,沒有其他可行的交通方式。而且,考慮到煤油的能量密度,除了輕型太陽能無人機外,也確實沒有其他替代液體燃料的選擇,電動飛機無法起飛。至於氫氣,它很難攜帶足夠多的氫氣,同時還要為乘客留出空間。
這就是為什麼美國軍方、多家航空公司、波音公司和其他公司在植物製造的噴氣燃料上投入巨資的原因——這些植物提供的油脂來自雜草駱駝草或耐寒的麻風樹灌木,甚至來自藻類。這些燃料已經成功通過了所有試驗(甚至每加侖提供的推力更大),並且現在已經在美國和歐洲投入常規商業用途,有望將二氧化碳排放量減少 80%,儘管價格較高。美國聯邦航空管理局正在向此類噴氣生物燃料製造商提供 770 萬美元的合同。
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“每個人都想要一個石油解決方案,”碳戰室執行長吉加·沙阿說,該組織由維珍航空創始人理查德·布蘭森爵士和其他人創立,旨在應對氣候變化。“航空業將是第一個實現這一目標的領域。”
不幸的是,存在一個問題。正如玉米乙醇最終被證明是一個糟糕的生物燃料想法一樣,這些生物噴氣燃料的氣候友好價值很大程度上取決於它們的生產方式。事實證明,用棕櫚油製成的燃料對大氣中的溫室氣體水平的影響比從石油中提煉的噴氣燃料更糟,因為它涉及清理雨林或泥炭地。為了幫助解決這個問題,碳戰室推出了RenewableJetFuels.org,該網站對所有生物燃料公司的可持續性以及其他標準進行排名。
“我們需要確保這些燃料的製造方式不會對已經受到壓力的生態系統造成壓力,”負責碳戰室航空工作的蘇珊娜·亨特說。“它們絕不能對糧食安全構成壓力,我們必須確保溫室氣體減排是真實可靠的。”
根據碳戰室的可擴充套件性(可以批次生產嗎?)、可持續性(可以在對環境損害最小的情況下生產嗎?)和經濟可行性(可以盈利生產嗎?)的主要標準,排名前五的生產商包括:Lanzatech、SG Biofuels、AltAir、Solazyme 和 Sapphire——所有這些公司都已提供生物燃料用於噴氣式飛機飛行。
所有這些燃料的成本都高於石油基噴氣燃料。“對於航空公司而言,三分之一或更多的運營成本是燃料,”亨特指出,他認為以一致的價格鎖定生物噴氣燃料將有助於航空公司對沖這一成本。“歐盟將航空業納入其[排放交易計劃]上限是一項主要激勵措施。”
但是,每個潛在的噴氣生物燃料製造商也面臨其他挑戰。Solazyme 可以利用在黑暗中生長並以工業級糖為食的受壓藻類生產大量油脂,但這種糖的來源使得最終的燃料不那麼可持續。Sapphire 希望在池塘中種植藻類,這將使其更具可持續性,但生產成本也會高得多。AltAir 透過從含油籽植物(如駱駝草)中獲取生物噴氣燃料做得更好,但這限制了與小麥等糧食作物輪作種植的數量,因為可用於後者種植的土地數量有限。
SG Biofuels 從碳戰室的各個方面都獲得了高分,並且依賴於在瓜地馬拉以及中美洲和南美洲其他地區種植的麻風樹。這種耐寒的植物似乎很理想,因為它能夠抵抗乾旱並在貧瘠的土地上生長,產生含油的種子。但是,這種生物燃料作物已經受到批評,原因有兩個:一是因為它正在取代其他種植地(如肯亞和坦尚尼亞)的穀物,二是因為它需要化肥才能獲得良好的產油量。
這使得 Lanzatech 擁有一種技術,可以將幾乎任何由氫和碳組成的物質產生的合成氣轉化為燃料和化學品。但是,當然,該技術不必使用可持續種植的植物作為起點。它們也可以很容易地使用其他替代品,如酒精或煤炭。事實上,這正是 Lanzatech 正在與中國煤炭開採公司兗礦集團合作嘗試的。
將煤炭轉化為動力燃料是南非 SASOL 公司長期以來一直在做的事情。多年來,SASOL 一直在用煤炭製造噴氣燃料(以及用於卡車和公共汽車的柴油)。它實際上與用植物製成的燃料在化學上是相同的燃料——合成鏈烷烴煤油。不幸的是,從煤炭中提取的噴氣燃料會導致更多的二氧化碳排放,如果目標是應對氣候變化,這根本就不是替代方案。