上月13日，美国联合航空United Airlines在墨西哥湾上空完成了全球第一起采用100% SAF的商业试飞。
上月13日，美国联合航空United Airlines在墨西哥湾上空完成了一次时长90分钟的商业试飞，其中飞出的两架波音737客机，一架发动机使用标准石油燃料，而另一架则完全使用可持续航空燃料（Sustainable Aviation Fuel，以下或简称SAF）。据悉，这是全球第一起采用100% SAF的商业试飞。
同月15日，英国航空发动机制造商罗尔斯·罗伊斯（Rolls-Royce，亦简称罗罗公司）也成功以一架搭载其Trent 1000发动机的波音747进行了一次100%使用SAF的试飞，飞行持续了3小时54分钟。前后不同的两次成功试飞都充分证明了SAF能够替代传统化石航空燃料，并成功用于商业航空模式；同时，也被视为实现真正意义上“绿色航空”的一次重大迈进。
搭载Trent 1000发动机的波音747飞行在试飞中首次使用100% SAF燃料
图片来源：Rolls-Royce
近年来，随着绿色低碳、可持续发展理念不断深化，航空业作为一个燃油量及碳排放量巨大，且预计未来出行、运输将持续增长的行业，如何降低碳排放、做到“绿色飞行”成为整个业界亟需解决的问题。对此，大部分航空公司、生产商及监管机构认为，可持续航空燃料是该行业实现二氧化碳减排的关键可持续解决方案。
SAF如何实现绿色低碳？
可持续航空燃料是航空业用来描述一种非传统化石航空燃料的主要术语，当前，它的常见原料主要包括食用废油、林业废料、藻类等各种可持续原料，其他常见说法还包括可持续替代航空燃料（sustainable alternative fuel）、可再生航空燃料（renewable jet fuel）或生物燃料（biojet fuel）等。其中，生物燃料通常指从动植物材料生产而来的燃料。
由于其化学性质与传统的化石燃料相似，SAF也被称作“嵌入式燃料”（drop-in fuels），意为它可以与其他常规航油进行混合，可兼容现有的注油基础设施而无需改变或升级飞机和发动机。实际上，部分航空公司已率先开始使用“混合燃料”，以初步实现航空减排，但当前，通过适航认证的SAF与传统航油混合的最高配比为50/50。
在今年初，欧洲空中客车公司Airbus、德国航空航天中心DLR、英国罗罗公司以及全球最大的可再生柴油及可持续航空燃料生产商Neste公司联手启动了一个名为“替代性燃料的排放与气候影响”（Emission and Climate Impact of Alternative Fuels，简称ECLIF3）的研究项目，是全球首个在宽体民用客机中使用100%可持续航空燃料的飞行排放研究，旨在研究100% SAF对飞机排放和性能的影响，以进一步推动更高混合比例的SAF在未来取得相关认证。
今年3月，一辆A350飞机在首次通关试飞前进行100% SAF加油
图片来源：Airbus
Neste公司可再生航空欧洲副总裁Jonathan Wood认为，该项目可以“提供数据以支持使用混合占比超过50%的可持续航空燃料”。同时他补充道，“经过独立验证分析, 考虑到全生命周期的排放，与使用化石燃料相比，100% Neste可持续航空燃料可减少多达80%的温室气体排放。”
事实上，以上月美联航的试飞为例，据美联航称，两台发动机在飞行过程中各燃烧约600加仑的燃料，并产生了大致相同的碳排放量（约12660磅），但由于SAF主要是由植物而非石油制成，植物在光合作用过程中会消耗二氧化碳，因此相对而言，SAF在航空燃料的整个生命周期内的碳足迹要少70%左右。
美联航在10月13日进行了全球第一趟采用100% SAF的商业试飞
图片来源：Twitter @united
“SAF是航空业最好的低碳解决方案之一，对当今二氧化碳排放产生直接影响。”Airbus新能源项目经理Steven Le Moing表示，该研究项目还将确定“在民用飞机飞行中使用此类燃料所带来的潜在排放减少量和环境效益。”
“航空脱碳不仅仅是减少二氧化碳的排放。”他解释道，“在Airbus，我们的首要任务是应对气候影响的全面挑战，其中包括温室气体和其他飞行排放。”该项目还包括对一氧化碳、二氧化氮、水蒸气、煤烟、气溶胶和硫酸盐气溶胶颗粒等飞行排放进行分析。
尽管使用SAF的生态效益主要源自其替代了传统化石燃料——前者使用生物质能（动植物、微生物等转化而成）为主的可再生原料，而后者则使用石油、化学能等非可再生能源，但由于当前SAF常用原料，如食用废油、动物油脂废料、林业废料等，在大部分情况下这些原料将进入垃圾填埋场，进而产生二氧化碳及甲烷等气体释放。因而，纵观SAF的整个生命周期，使用SAF带来的绿色低碳，不仅仅是二氧化碳的减排，还包括减少甲烷等其他温室气体的释放。
图片来源：IATA
需求上升推动技术革新
当前，可持续航空燃料正在全球范围内被各大航司、机场及行业监管者进行推广与应用，也得到各国政府的大力支持。在近期国务院正式发布的《2030年前碳达峰行动方案》中就提出，要坚持安全降碳，在保障能源安全的前提下，大力实施可再生能源替代，加快构建清洁低碳安全高效的能源体系，还提到了“大力推进可持续航空燃料等替代传统燃油”。
而今年7月，欧盟委员会提出的最新气候计划“Fit for 55”（减碳55）中，就制定了一个ReFuelEU航空提案（ReFuelEU Aviation Initiative），该提案将强制SAF纳入欧盟机场供应链中，要求燃料供应商在欧盟机场机载航空燃料中不断提高SAF使用比例，力争在2025年将其所占航空燃料比重提升至2%以上，到2050年提升至63%以上。
机身带有可持续航空燃料标识
图片来源：Reuters ©David Becker
随着航空业界在使用可持续航空燃料的共识不断加深，可持续航空燃料的市场竞争也开始变得愈发激烈。在上月，墨西哥航空公司宣布了在其美国与墨西哥之间开通首趟使用SAF的航班。该公司将从SAF生产商及供应商Neste公司中采购由废弃动物脂肪和植物油为原料生产的可持续燃料，并与常规航空燃油混合使用。
法国第二大机场尼斯机场（Nice Airport）也在上月开出首趟使用SAF（30%混合比例）的航班，其使用的可持续航空燃料是由法国最大的能源公司之一道达尔能源（TotalEnergies）所提供。
此外，仅在今年9月，就先后出现多家航空公司签署SAF使用协议。达美航空Delta Airlines与可再生燃料公司Aemetis签署了价值10亿美元的协议，将在未来十年内交付2.5亿加仑SAF。捷蓝航空JetBlue也宣布与生物能源公司SG Preston达成了一项价值逾10亿美元的协议，为其在纽约机场起飞的商业航班提供SAF燃料，这是捷蓝航空迄今为止最大的单一航空燃料合同。
而美国联合航空公司更与多元化高科技和制造企业霍尼韦尔（Honeywell）以及新兴清洁技术公司Alder Fuels联合签署了一份在20年内购买15亿加仑SAF的协议，这是SAF行业有史以来最大的交易协议。
美联航宣布与霍尼韦尔、Alder Fuels合作以支持航空净零减排的发展
图片来源：Honeywell
毫无疑问，整个航空业界旨在通过SAF实现航空减排计划的目标，在未来持续刺激SAF行业需求，这在一定程度上鼓励了更多竞争者加入以及推动可持续航空燃料的技术革新。据香港《南华早报》报道称，香港中华煤气公司将于今年年底开始小批量生产可持续航空燃料，以满足当前日益增长的行业需求。
早于2018年10月，日本航空（Japan Airlines，JAL）就启动了一个将棉质服装废料转化为SAF的技术创新项目，由日本本土技术公司研发并实现完全在国内生产。日本航空已于今年2月开始在其从东京羽田机场飞往福冈机场的商业航班中，以混合传统航油的方式应用新研发的SAF。
日本航空SAF完全由本土创新研发及生产，通过将棉质服装废料转化而成
图片来源：JAL
今年7月，英国政府发布的最新交通运输脱碳计划（Transport decarbonisation plan）中也提出了到2050年实现航空净零排放的要求，当中还明确要“加快可持续航空燃料的开发与部署”。英国交通部随之也启动了一项名为“绿色燃料，绿色天空”（Green Fuels, Green Skies）的竞赛，提供高达1,500万英镑的项目启动资金，旨在鼓励使用创新方法开发新的SAF生产技术。
目前，常见的SAF是通过HEFA方式生产，即加入氢酯和脂肪酸将使用的食用油、废油和脂肪提炼成可持续航空燃料。但在英国交通部的竞赛最后入围的8个创新提案中还包括其他创新方式，且都被认为具有生产SAF的明显潜力：英国生物燃料公司Green Fuels联合英国派特法石油工程公司（Petrofac）、英国克兰菲尔德大学（Cranfield University）合作研发了从污水污泥中转化SAF的技术；可再生和合成燃料制造商LanzaTech与加拿大清洁能源提供商Carbon Engineering合作，后者利用“直接空气捕获”（DAC）技术从大气中捕获二氧化碳，并从水中分离出氢之后，前者通过其“气体发酵”（gas fermentation）及“醇制喷气燃料”（ATJ,alcohol-to-jet）技术进行SAF转化。
成本问题是担忧重点
尽管业界对可持续航空燃料的热情持续高涨，但不少专家却指出成本问题将是未来发展的最大难题。根据世界经济论坛与麦肯锡公司合作编写并于今年4月发布的洞悉报告《未来的洁净天空：可持续航空燃料作为通向航空净零排放的途径（译）》（Clean Skies for Tomorrow: Sustainable AviationFuels as a Pathway to Net-Zero Aviation）中指出，要达到2030年脱碳目标所需的SAF的必要生产，必须降低SAF的生产成本，而这依赖于创新的监管机制和明确的需求信号。
图片来源：Twitter @IATA
美国联合航空首席执行官Scott Kirby向英国《金融时报》透露，“到目前为止，还没有可以与传统喷气燃料相比，具有成本竞争力的可持续航空燃料。”他表示，“这就是为什么对我们来说投资和降低成本都非常重要。”
根据国际能源署（IEA）的数据显示，以超过每桶80美元的石油价格为例，传统航空燃料的生产成本约为每升50美分，而通过脂肪和植物油提炼的SAF成本可能在每升85美分至1.5美元之间。
在英国《金融时报》一篇题为《航空公司实现可持续燃料的目标之路还很长》（Airlines face long haul to reach sustainable fuel goals）的文章中指出，对包括壳牌（Shell）在内的燃料制造商而言，需要有保障性的市场需求才能确保其在SAF行业投入成本是合理的。同时，各国政府也需要通过政策手段来打破“成本僵局”，比如通过提高碳税（carbon tax）以推高传统航空燃料成本，利用政策规定使用一定比例的SAF，或对整体SAF行业实行税收减免。
对此，美国能源部、交通部及农业部在今年9月联合宣布发起了名为“可持续航空燃料大挑战”（Sustainable Aviation Fuel Grand Challenge）的活动，通过与利益相关者和其他联邦机构合作以降低成本、提高航空的可持续性，从而扩大SAF的生产与使用，以在2050年前满足美国100% SAF的使用目标。
图片来源：United Airlines
而根据英国政府近期发布的官方公告，英国政府表示将致力于推动可持续航空燃料商业化，目标是到2030年实现SAF在整体航空燃料占比为10%，对此政府也将提供1.8亿英镑的资金以支持英国SAF工厂发展。
据外媒称，此举受到业界的广泛欢迎，但相关人士仍然呼吁政府采取更多措施来解决SAF的价格问题。据路透社报道，伦敦希思罗机场（London Heathrow Airport）首席执行官John Holland-Kaye就向英国政府提出进一步建议，表示英国作为第26届联合国气候变化大会（COP26）的东道主，应该通过制定使用规则、引入差价合同以提供价格支持机制，以及贷款担保等方式，引领全球帮助扩大SAF的生产。COP26于今年11月1日至12日在英国格拉斯哥举行。
责编 | 许若瑜
