航空生物燃料：不平坦的替代之路

目前,全球航空运输所产生的二氧化碳数量,已占全球碳排放总量的3%左右。如果生产航空燃油的技术不能及时改进,能源利用率得不到提高,这一比例无疑还将继续上升。

航空燃油的价格也是航空公司难以承受的包袱。2008年,当石油价格飙升至140美元/桶时,航空公司耗费在燃油上的成本占所有运营成本的70%左右,导致很多中小型航空公司难以为继。今年,即便受到金融危机影响,石油价格大幅下挫,燃油成本仍占航空成本的30%～40%。

面对环境与成本的双重困局,航空公司如何突围?希望落在生物燃料上。

三次试飞

在大多数人眼里,生物燃料的好处非常明显:既环保,又可再生。2008年底到2009年初,三家航空公司在一个月内分别进行了三次生物燃料试飞试验,更是昭显了航空界进军生物燃料领域的决心。

2008年12月30日,新西兰航空公司试飞波音747-400飞机,为飞机提供动力的是麻枫树油及标准航空燃油各占50%的混合燃料。

2009年1月7日,美国大陆航空公司以海藻油与麻枫树油的混合物为燃料,成功试飞波音737-800飞机。这次试飞是海藻油在航空领域的首次应用。相对于麻枫树油,海藻油似乎是一种更为物美价廉的替代品。

1月30日,日本航空公司也展开试飞试验。他们的试飞机型是波音747-300飞机,生物燃料由3种植物油混合而成:亚麻荠油、麻枫树油和海藻油。其中亚麻荠油是主要成分,比例高达84%。

试飞试验的结果几乎让所有人都感到惊喜。美国大陆航空公司在自己的官网上宣布,试飞试验中,相对于标准航空燃油,生物燃料的能效提高了1.1%,而二氧化碳的减排量更是达到惊人的60%～80%。

与此同时,美国波音民用飞机集团也在全球寻找合作伙伴,积极开发并促进生物燃料的商业化生产,从而减少温室气体的排放,并降低民航业受油价波动的影响和对化石燃料的依赖。

看上去,生物燃料已然成为航空业的“救世主”。

碳排量争议

但航空公司公布的试飞结果引起了一些科学家的质疑。

美国斯坦福大学环境工程学教授马克·雅各布森(Mark Jacobson)认为,美国大陆航空公司公布的试验数据的可靠性值得怀疑。他怀疑航空公司试验数据可靠性的主要原因在于:航空公司在计算碳排放量时,“并未把生物燃料整个‘生命周期’的排放量都考虑进来,导致计算出的减排量偏高”。

不过,面对科学家的质疑,美国大陆航空公司却显得底气十足。该公司全球环境事务总监李·雷尼(Leah Raney)告诉记者:“在得出最终结果前,我们考虑了生物燃料在整个生命周期内产生的温室气体排放量,因此对于这个结果,我们感到非常满意,并希望这些燃料能在不久的将来投入商业生产。”

航空试验的结果也得到了中国科学家的支持。四川大学生命科学学院院长陈放教授近年来一直致力于生物质能源的研究,他向记者表示:“据我所知,麻枫树油等燃料的确能减少50%～60%的二氧化碳排放量。”而在石元春院士眼里,“生物燃料能否减少二氧化碳排放量的问题根本用不着讨论——答案是肯定的,这已经是一个定论”。

发展中的障碍

抛开碳排放问题不谈,航空生物燃料的发展也面临诸多障碍。

2007年,由于第一代生物燃料玉米乙醇“与人争粮”,生物燃料受到广泛质疑,因此在开发第二代生物燃料时,不管是科学家还是航空公司,都显得非常谨慎。

美国波音民用飞机集团总裁斯科特·卡森(Scott Carson)告诉记者,他们与合作单位开发生物燃料时,用于生产的植物来源必须满足五个条件:不得与粮食竞争;不应威胁饮用水的供应;与石油来源的航空燃料相比,在植物生长、收获、加工及最终使用的整个生命周期内,温室气体的排放量应明显降低;不得破坏种植地区的原生态系统;在发展中国家,开发项目的相关规定或成果应能提高当地农民的社会经济条件。

还有一些重要的限制性条件来自于技术层面。燃油必须在300℃以上、-60℃以下都能正常燃烧。另外,生物燃油还得具有“即用性”。

在如此多的限制条件下,可供选择的用于生产航空生物燃料的原料很有限。目前,生产航空生物燃料的主要原料是麻枫树、亚麻荠等,但由于不能与人争地、争水,人们只能把这些作物种植在无法播种粮食作物的贫瘠土地或荒地上。

价格是生物燃料发展的另一大障碍。从目前来看,生物燃料在培育植物原料、生产过程中都需要投入较高成本,与化石燃料相比,在价格上并无优势。

降低原料和生产成本,是解决生物燃料价格问题的关键。生物燃料要真正替代传统航空燃油,这条路并不好走。(褚波)

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