航空業(yè)對替代能源的渴求,從來沒有像現(xiàn)在這樣強烈過——航空公司使用生物燃油,整個行業(yè)每年可以減少0.7%的碳排放量,在付費排放的大趨勢下,這將為航空公司節(jié)省一筆費用,而節(jié)油將是更大一筆收益,整個行業(yè)可能因為生物燃油而產(chǎn)生1000億美元的價值
文 高峰
漢莎航空不久前宣布,2011年4月起,該公司一架往返于法蘭克福與漢堡的空客A321型客機將使用生物混合燃料試飛6個月,漢莎航空將為此投入約660萬歐元。
空客的母公司——歐洲宇航防務(wù)集團透露,擬在未來5年,率先在北京——上海之間開辟生物燃料航線,并投入商業(yè)運營,以作為其全球生物燃料飛行的商業(yè)試點。
在目前波音的試飛中,生物燃料與傳統(tǒng)燃料的比例為5:5,未來可提升到9:1,甚至是100%采用生物燃料。資料顯示,只要航空業(yè)燃料中的1%采用生物燃料,便可以維持生物燃料市場。不過,生物燃料成本非常高昂,通常是傳統(tǒng)航空燃料的4倍以上。
航空公司使用生物燃油,整個行業(yè)每年可以減少0.7%的碳排放量,在付費排放的大趨勢下,這將為航空公司節(jié)省一筆費用,而節(jié)油將是更大一筆收益,整個行業(yè)可能因為生物燃油而產(chǎn)生1000億美元的價值。
航空業(yè)對替代能源的渴求,從來沒有像現(xiàn)在這樣強烈過——CEO們每晚被油價意外上升的噩夢驚醒,醒來后又發(fā)現(xiàn)自己的飛機已經(jīng)被納入全球減少溫室氣體排放體系中……雖然大多數(shù)人不愿承認(rèn),但事情往往是這樣的:只有被逼上絕路時,變革才可能發(fā)生——德國漢莎航空公司宣布,漢莎航空將從2011年4月開始,在一條國內(nèi)常規(guī)航線進行生物混合燃料飛行試驗,它將是全球首條使用生物燃料的民用航線。
應(yīng)對油價波動,航空企業(yè)主流的解決方案將是尋找更可靠的生物燃料。與傳統(tǒng)燃油從煤炭、石油和天然氣等化石燃料中提取不同,生物燃料可以從植物等生物可再生資源中提取,盡管以目前的技術(shù)生產(chǎn),其成本遠高于化石燃料,但它最大的優(yōu)點是,價格要比深受地緣政治和國際游資雙重影響的石油更容易控制。更重要的是,它將是前所未有的“潔凈”燃料。
5年后京滬航班用上生物燃料
漢莎航空介紹說,2011年4月起,該公司一架往返于法蘭克福與漢堡的空客A321型客機將使用生物混合燃料試飛6個月,漢莎航空將為此投入約660萬歐元。
試驗?zāi)康氖茄芯可锘旌先剂显诔R?guī)飛行中的應(yīng)用效果、有害物質(zhì)排量以及對引擎的影響等。據(jù)介紹,這種生物混合燃料添加了50%的生物合成物質(zhì)。與傳統(tǒng)煤油燃料相比,其燃燒產(chǎn)生的固體顆粒物和二氧化碳量較低。在6個月試驗期間,這架空客A321客機預(yù)期總計將減排二氧化碳1500噸。
而就在稍早之前,空客與巴西塔姆航空公司合作,在拉丁美洲進行首次生物燃料試驗飛行。此次試驗飛行所用的飛機是一架空客A320飛機,所使用的生物燃料以巴西當(dāng)?shù)禺a(chǎn)的麻風(fēng)樹果實為原料,生物燃油和傳統(tǒng)航空燃油各占一半混合而成。該飛機由里約熱內(nèi)盧起飛,在成功進行45分鐘的飛行之后返回起始點。研究表明,與傳統(tǒng)以石油為原料的航空煤油相比,利用由麻風(fēng)樹果提煉而成的生物燃料可以使整個航空業(yè)的二氧化碳排放減少80%。
甚至在不久的將來,我們也能在國內(nèi)坐上使用生物燃料的飛機??湛偷哪腹?mdash;—歐洲宇航防務(wù)集團宣布,擬在未來5年,率先在北京——上海之間開辟生物燃料航線,并投入商業(yè)運營,以作為其全球生物燃料飛行的商業(yè)試點。
100%采用生物燃料是終極目標(biāo)
目前,專家普遍認(rèn)為,汽車燃油的替代品應(yīng)該是電力驅(qū)動而非生物燃料。但對于飛機來講,至少從目前看來,電力驅(qū)動還不是一個好選擇。
航空發(fā)動機使用較“清潔”、可再生的生物燃料似乎是目前的惟一選擇。現(xiàn)今在發(fā)達國家,航空燃油的使用占整個石油產(chǎn)品產(chǎn)量的8%,因此,比較現(xiàn)實的考慮是,逐步增加生物燃料在航空燃油總使用量中的比例。目前第二代原料主要是麻風(fēng)樹、亞麻薺、海藻和鹽土植物;與第一代生物燃料玉米、小麥相比,這些燃料更加環(huán)保廉價,且不需要制造商重新設(shè)計引擎或飛機,航空公司和機場無需開發(fā)新的燃料運輸系統(tǒng)。
作為全球兩大飛機制造巨頭之一,波音公司也很早就致力于航空生物燃料的開發(fā)。2008年2月,在商業(yè)客機的首次生物燃料試飛中,波音公司、英國維珍大西洋航空公司和通用電氣航空證明了使用可持續(xù)性生物燃料與煤油混合燃料的技術(shù)可行性。同年12月,波音與新西蘭航空公司、羅爾斯·羅伊斯公司再次進行了可持續(xù)性生物燃料的試飛。2009年初,波音公司又分別與美國大陸航空公司、通用電氣航空、日本航空公司及普惠舉行了一系列進化測試,所有這些試飛都強調(diào)可持續(xù)性生物燃料可應(yīng)用于現(xiàn)有機隊的減排,無需改造飛機或引擎。波音稱,環(huán)保可行的可持續(xù)性生物燃料將在2015年成功開發(fā)。
在目前波音的試飛中,生物燃料與傳統(tǒng)燃料的比例為5:5,未來可提升到9:1,甚至是100%采用生物燃料。
節(jié)能減排就是“真金白銀”
對于航空界而言,生物燃料之所以如此迫切,是因為清潔天空不只是一個口號,更是真金白銀的成本。
作為全球航空業(yè)的代表,國際航空運輸協(xié)會(IATA)提出了三大承諾減排目標(biāo),并通過國際民航組織(ICAO)遞交給哥本哈根國際氣候變化大會。這三大減排目標(biāo)包括:到2020年,每年燃效提高1.5%;從2020年起,通過碳中和增長,穩(wěn)定碳排放量;在2050年,碳的凈排放量比2005年減少50%。歐盟更是在去年單方面公布,自2012年起對所有抵離歐盟的商業(yè)航班實施碳排放權(quán)配額制度。按照這一方案測算,中國民航業(yè)僅2012年一年就將向歐盟支付約8億元人民幣。
在越來越大的航空碳排減壓力下,包括中國在內(nèi)的世界各國航空公司都開始積極尋求解決方案。目前世界各航空公司業(yè)已實施的減排措施主要包括:實施“碳補償”計劃,通過旅客自愿為其合作的非營利組織捐款的形式,購買“碳補償”額度;改善機隊機型提高能效;降低服務(wù)能耗等。
但是,目前航空業(yè)最大的碳排放源其實是航空燃料,飛機在飛行過程中不僅排放出大量氮氧化物等傳統(tǒng)污染物,還排放包括二氧化碳、水蒸氣等溫室氣體。航空燃料的二氧化碳排放量占到航空業(yè)總排放量的90%左右,因此專家認(rèn)為,從航空燃料入手才是航空業(yè)減排的根本。
據(jù)估計,航空公司使用生物燃油,整個行業(yè)每年可以減少0.7%的碳排放量,在付費排放的大趨勢下這將為航空公司節(jié)省一筆費用,而節(jié)油將是更大一筆收益,整個行業(yè)可能因為生物燃油而產(chǎn)生1000億美元的價值。在業(yè)內(nèi)人士看來,燃油市場定價的不穩(wěn)定性和未來石油儲備的問題,都使得航空公司維持運營并贏利的難度進一步加大。而減少二氧化碳排放,除了不斷提高飛機的效率,尋求飛機使用燃油的改進也十分重要。
不與糧食搶耕地
在中國,在全國耕地有限的情況下,種植生物燃料將有可能侵占寶貴的糧食生產(chǎn)用地。
對此,有一種觀點認(rèn)為,藻類是生物燃料的最佳選擇。例如漢莎航空機隊中的所有飛機一年能消耗2500萬噸石油燃料,若使用棕櫚油作為生物燃料,需要德國、瑞士和奧地利三個國家的全部土地種植,才能滿足巨大的燃料消耗。若選擇藻類作為生物燃料來源,根據(jù)預(yù)計,漢莎航空所需的藻類燃料,只需1/2的柏林城市面積就能滿足需求。
不過,不一定非用土地才能完成種植,水甚至二氧化碳加上廢水、自然光,都是藻類的生產(chǎn)原料。可以根據(jù)具體需求設(shè)計生產(chǎn)模式,例如可用游泳池、生物燃料反應(yīng)堆、反應(yīng)池等。藻類不供食用,因此不會消耗土地和糧食,僅作為生物燃料的來源,也不會和糧食生產(chǎn)競爭土地使用。
目前,美國和加拿大正在此方面進行認(rèn)真扎實的努力。加拿大“海洋營養(yǎng)”公司是全球最大的生產(chǎn)“歐米伽3”脂肪酸添加劑的公司,該公司的科學(xué)家篩選了數(shù)百種海洋微生物植物后,發(fā)現(xiàn)了出油率特別高的“超級海藻”。據(jù)專家稱,該“超級海藻”單細胞的出油率是其他海藻單細胞出油率的60倍。目前,“海洋營養(yǎng)”公司已經(jīng)掌握了這種海藻的人工培植技術(shù)以及低溫儲藏方法。
此外,波音公司正和中國國家發(fā)改委、民航局和林業(yè)部等相關(guān)政府部門協(xié)商,到2020年將7500萬畝中國的荒地用于種植麻風(fēng)樹,其中僅四川省就將有3000萬畝荒地成為麻風(fēng)樹種植基地。如能完成種植目標(biāo),屆時產(chǎn)自中國的原材料所生產(chǎn)的生物燃料可取代全球航空運輸業(yè)現(xiàn)有40%的石化燃料。
按照有關(guān)部門的預(yù)測,只要航空業(yè)燃料中的1%采用生物燃料,便可以維持生物燃料市場。生物燃料產(chǎn)業(yè)可以為發(fā)展中國家提供機會與經(jīng)濟利益,發(fā)展生物燃料產(chǎn)業(yè),在無法種植糧食作物的土地種植第二代生物燃料作物。但目前的問題是,除了技術(shù)可靠性,生物燃料成本非常高昂,通常是傳統(tǒng)航空燃料的4倍以上。這將是阻礙生物燃料商業(yè)化的重要因素。
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