專家傳真－航空業減碳 SAF應是最佳過渡方案

生質航空燃油成爲航空界推動減碳的最佳過渡方案。圖／美聯社

在全球追求以電力取代石油的減碳潮流中，航空業是最具挑戰的產業之一。因推動飛機需要極大動力，燃料通常佔飛機總重量20～50％，若改用鋰電池作爲動力來源，以其較低的能量密度（150到300瓦時／公斤，相較於航空燃油約12,000瓦時／公斤），代表需放置超過40倍重的鋰電池才能獲得相同動力，大大影響飛行效率，因此生質航空燃油（或稱永續航空燃油，Sustainable Aviation Fuel，SAF）可能成爲航空界推動減碳的最佳過渡方案。

■永續航空燃油添加生質燃料

全球首次使用SAF進行商業飛機試飛是在2008年，維珍航空由倫敦飛往阿姆斯特丹的波音747-400客機上，其油料即添加20％以椰子油和棕櫚油所製成的SAF，其後多次的試飛紀錄顯示，添加生質航空燃油的引擎無須進行改造，飛行性能亦未受影響，且排放較現有化石燃料乾淨。2011年荷蘭皇家航空由阿姆斯特丹飛往巴黎的波音737客機系使用SAF的首次商業飛行，其油料混合50％廢食用油製成的SAF。2023年維珍航空公司由倫敦飛往紐約的波音787客機更成功完成首次100％使用SAF的商業航班，其SAF中88％取自廢食用油，12％取自玉米加工廢料。「在未來20到30年間，擴大生質航空燃料的生產與使用，是減少航空業碳排最具影響力的方式」，波音公司官方聲明表示。

SAF的來源多元，可以取自廢食用油、動物脂肪、農林業廢棄物、藻類生物油、回收二氧化碳與氫合成燃料或廢塑料熱解轉化爲燃料等，不過目前最主要是取自廢食用油，技術也較爲成熟。製作過程首先將廢食用油加熱並過濾雜質，接着加入氫，在高溫高壓下去除氧分子形成碳氫化合物，接着再透過加熱將長鏈碳氫化合物分解爲短鏈，再改變其分子結構由直鏈烷烴轉化爲支鏈烷烴，最後再進行分餾，使其更接近航空用油，具備高能量密度、極低溫仍保持流動性及降低爆震風險。

■川普回鍋，美SAF政策恐生變

相較於傳統航空用油爲化石燃料，SAF的原料大多是植物吸納許多二氧化碳，且來自廢物再利用，據估算減碳效果可達到80％，目前領導廠商爲來自芬蘭的Neste公司及美國的World Energy公司，並帶動多家廠商投入生產。據國際航空運輸協會（IATA）估計，2024年全球年產量約150萬噸，僅達航空業燃料需求的0.53％。歐盟要求自2025年起，當地起飛航班的燃油至少須加入2％的SAF，並計劃2050年將此比例提升至85％；日本政府規定自2030年起所有國際航班至少使用10％的SAF；新加坡也規定自2026年起從該國離境航班須混用SAF。美國的《降低通膨法案》將玉米生質乙醇製成的SAF納入再生能源租稅減免範圍，鼓勵航空業採用以實現減碳目標，但川普於競選期間主張撤銷該法案，因此美國未來對SAF的政策方向尚待確定。整體而言，全球航空業對SAF的需求相當殷切，而廢食用油原料供應量不足，生產成本也居高不下，因此科學家亦努力開發其他原料來源並擴大生產規模降低成本，以提高市場接受度。

「微藻是天然的生物煉油廠」，但相較之下透過藻油生產SAF仍屬於小量生產及應用階段，日本新能源產業技術綜合開發機構（NEDO）曾於2021年6月宣佈，成功將微藻類轉化爲SAF，並供應定期航班使用。其他包括美國的埃克森美孚與Viridos公司合作開發、Algenol公司及我國臺塑石化也投入研發試產。

國際能源總署執行董事Fatih Birol表示，「航空業缺乏簡單的替代方案，生質航空燃料將在維持航空運輸同時減少碳排上發揮關鍵作用」。航空業目前的碳排佔全球總碳排量3％且持續攀升，勢必承受減碳的檢討壓力。未來長程客機的終極方案或許會採用氫燃料，因氫完全沒有碳排放，其能量密度還高於航空用油3倍，且太空梭亦使用氫做爲動力能源，相關技術可移轉至飛機使用，但此種飛機需重新設計，何時能問市尚不確定。

短程客機則可能由電動飛機或混合動力飛機取代，但仍要解決電池重量及其他技術問題。由此看來，擴大使用SAF將是現階段航空界務實可行的過渡方案，衆多商機蘊含其中，而此也代表航空公司營運成本增加，可能帶動一波綠色通膨。