2022年8月,德國漢莎航空公司 (Lufthansa) 宣布與殼牌公司 (Shell) 簽署備忘錄,將於2024年起採購至少180萬噸的永續航空燃料 (Sustainable Aviation Fuel, SAF),以加速達成2050年碳中和的目標。此種「永續燃料」究竟從何而來?而這種燃料是否真的為航空業邁向永續的關鍵力量?

永續航空燃料理論上可由各種有機物製成,包含廢棄食用油、廚餘、林業及農業廢棄物等。以目前研發之煉油技術,各大生質能源公司主要利用廢棄油類及動物脂肪製造SAF。依據美國國會通過之法案 (Sustainable Aviation Fuel Act, H.R. 8769),生質航空燃料需經過生命週期評估 (Life-cycle Assessment) 且溫室氣體排放量較普通航空燃料降低50%,始可稱之為永續航空燃料。在相關技術的持續進步之下,科學家預測SAF未來有潛力降低80%的碳排放量。

SAF的物理及化學特性幾乎與普通燃料相同,因此使用SAF不須對飛機及機場供油硬體設備做出任何變動,市面上所有機型理論上皆可直接使用SAF飛行。也因為如此,SAF可輕易與目前廣泛使用的航空燃料 (Jet A/Jet A-1) 相互混合使用,混合比例最高可達50%。

圖一:美國Neste公司生產之SAF,物化特性與普通航空燃料相近

圖片來源:https://www.neste.com/

不過,既然SAF有如此多優點,為何目前產量僅佔全球航空燃料的0.1%?關鍵仍然在於價錢。在產量不大的現況下,生產SAF的成本十分高昂 ($1.1/L),約為一般航空燃油 ($0.5/L) 的兩倍。波音公司永續策略部門主任Sean Newsum 表示,目前發展SAF的狀況宛如雞生蛋/蛋生雞的難題。若要將生產成本降低,需要將供給大幅提升;但若要將供給提升,則需要成本大幅降低。Newsum 說明,生質能源相關企業需要各國政府及非政府組織投入許多資金,才能將現有的供應鏈升級以符合未來持續提高的SAF需求,同時將價格降至生產者及航空業者皆可接受的範圍內。

圖二:2021年波音747進行首次單引擎SAF飛航測試

圖片來源:Rolls-Royce Boeing 747 Flying Testbed Completes Flight with 100% SAF in One Engine

在資金尚未投入SAF業界之前,開始使用SAF的航空公司只能將提升的成本逐漸轉嫁於消費者。文初提及的漢莎航空,近年開始提供乘客「零碳排飛行」的加價購選項。未來,漢莎航空考慮於飛機上加上綠色座椅,並提供乘客電子環保憑證等,皆是為了鼓勵乘客選擇更永續的飛行方式。

統整現有的技術,SAF並不是降低航空業碳排放量的唯一解方,但確實是公認不可或缺的一環。搭配高效能飛機的設計、電動飛機的研發及「跟隨飛行 (fello’fly)」等新型技術,航空業正積極尋找更永續的營運模式,期盼帶領世人共同飛向一片更純淨的天空。

 

 

參考資料:

ICAO: Envrionment-Sustainable Aviation Fuels (SAF)

What is sustainable aviation fuel (SAF)?

Shell and Lufthansa Sign MOU on Sustainable Aviation Fuels

Flying the Rolls Royce B747 Test Bed – An Experimental Flight with 100% SAF

Lufthansa enables customers to offset emissions via IFE system