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環(huán)保問題日益成為航空業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)，特別是在減少碳排放問題上。為此，國(guó)際民航組織（ICAO）通過了國(guó)際航空碳抵消和減排計(jì)劃(CORSIA)。CORSIA是第一個(gè)全球性行業(yè)減排市場(chǎng)機(jī)制，航空業(yè)也就此成為世界上第一個(gè)由各國(guó)政府協(xié)定采取全球碳中和措施的行業(yè)。CORSIA旨在推動(dòng)航空公司采用合格排放單元（EEU）抵消航空運(yùn)輸企業(yè)2020年后的國(guó)際航班碳排放增量。

CORSIA自2021年開始實(shí)施，2021年~ 2023年為試驗(yàn)階段，2024年~2026年為第一階段，2027年~2035年為第二階段，總共為期15年。各航空公司國(guó)際航空運(yùn)輸碳排放量以2019年~2020年平均排放量為基線，此后每年將按國(guó)際航空運(yùn)輸?shù)脑鲩L(zhǎng)量承擔(dān)碳抵消和減排任務(wù)。CORSIA試驗(yàn)階段和第一階段可自愿參加，第二階段則強(qiáng)制參加。在CORSIA計(jì)劃下，全球航空業(yè)將在2050年最終實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。

開發(fā)和使用SAF至關(guān)重要

航空業(yè)要想實(shí)現(xiàn)到2050年凈零碳排放的目標(biāo)，可持續(xù)航空燃料（SAF）的開發(fā)和使用至關(guān)重要。

即使電動(dòng)、混合動(dòng)力和氫能源動(dòng)力飛機(jī)項(xiàng)目按計(jì)劃完成，機(jī)隊(duì)的全部轉(zhuǎn)型也將到2050年以后，所以一些研究機(jī)構(gòu)和高科技公司將目光轉(zhuǎn)向了太陽(yáng)能。將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為燃料主要有兩種形式：一種是直接利用光催化劑，在光照下分解水產(chǎn)生氫氣，目前這種形式的太陽(yáng)能到氫能的能量轉(zhuǎn)化效率不到2%；另一種是先將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能或電能，再耦合其他技術(shù)制造燃料。

瑞士Synhelion公司采用的是第二種技術(shù)路徑。該公司認(rèn)為可持續(xù)航空燃料可以與化石燃料混合，因此可以作為替代燃料用于現(xiàn)有飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。此外，它們還可以通過現(xiàn)有燃料供應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行運(yùn)輸。與化石燃料相比，大多數(shù)可持續(xù)航空燃料減少了高達(dá)80%的二氧化碳排放，電力轉(zhuǎn)液體（PTL）或太陽(yáng)能轉(zhuǎn)液體（STL）過程更是幾乎完全消除了二氧化碳排放。

這一路徑的實(shí)踐者頗多。截至目前，全球已有超過45萬架次航班使用了可持續(xù)航空燃料；2021年，全球相關(guān)企業(yè)生產(chǎn)了約1億升可持續(xù)航空燃料；全球近50家航空公司有使用可持續(xù)航空燃料的經(jīng)驗(yàn)……

可持續(xù)航空燃料的生產(chǎn)目前有7種技術(shù)選擇，都是以利用生物質(zhì)為中心。可再生電力和太陽(yáng)能熱能作為新的生產(chǎn)方法也在考慮之中，這兩種方案都需要合成氣（即氫氣與一氧化碳的混合物）作為中間體，然后采用工業(yè)上的氣轉(zhuǎn)液過程將其轉(zhuǎn)化為液體燃料。

太陽(yáng)能燃料橫空出世

“目前，市場(chǎng)上只有生物燃料可用，但產(chǎn)量有限?！睗h莎航空集團(tuán)企業(yè)排放管理和可持續(xù)航空燃料部門負(fù)責(zé)人簡(jiǎn)?佩赫斯坦表示。電力轉(zhuǎn)液體和太陽(yáng)能轉(zhuǎn)液體技術(shù)即將推向市場(chǎng)，人們將在未來5年內(nèi)看到第一批對(duì)其進(jìn)行商業(yè)運(yùn)營(yíng)的工廠。它們的生產(chǎn)能力需要大幅提高，從而使航空業(yè)實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)。

瑞士國(guó)際航空公司(Swiss International Air Lines,Swiss)和漢莎航空集團(tuán)(Lufthansa Group)已與蘇黎世ETH拆分公司Synhelion達(dá)成戰(zhàn)略合作協(xié)議，將太陽(yáng)能航空燃料推向市場(chǎng)。這將使瑞士國(guó)際航空公司成為世界上第一家使用太陽(yáng)能生產(chǎn)航空燃料的航空公司。

瑞士國(guó)際航空公司首席執(zhí)行官迪亞特解釋說：“我們與Synhelion公司的合作建立在共同的愿景之上，即使用太陽(yáng)能燃料，使常規(guī)飛行中的碳中和飛行成為可能。我們感到自豪的是，瑞士國(guó)際航空公司將成為世界上第一家使用太陽(yáng)能生產(chǎn)航空燃料并運(yùn)行的航空公司。因此，我們與Synhelion公司的合作是長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中的一個(gè)關(guān)鍵因素。通過合作，我們支持創(chuàng)新，并正在積極尋求和促進(jìn)用于生產(chǎn)可持續(xù)燃料的極具前景的技術(shù)開發(fā)、市場(chǎng)引入和擴(kuò)大應(yīng)用?！?/p>

Synhelion公司的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官菲利普?弗勒博士表示：“我們相信并期待一個(gè)由氣候友好型運(yùn)輸業(yè)連接起來的新世界(8.780, 0.04, 0.46%)。我們的下一代太陽(yáng)能航空燃料是一種在經(jīng)濟(jì)上和生態(tài)上可行的化石燃料替代品。瑞士國(guó)際航空公司和漢莎航空集團(tuán)的承諾突顯了航空業(yè)對(duì)太陽(yáng)能燃料的濃厚興趣，期待瑞士國(guó)際航空公司的飛機(jī)搭載我們的太陽(yáng)能燃料起飛?！?/p>

成為實(shí)現(xiàn)碳中和飛行的途徑

Synhelion公司開發(fā)了利用可再生能源生產(chǎn)可持續(xù)航空燃料的關(guān)鍵技術(shù)――塔式光熱技術(shù)。這一獨(dú)特過程使用集中的太陽(yáng)能制造合成氣，然后通過標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)過程將其合成煤油。這終結(jié)了燃料碳循環(huán)，這種新燃料對(duì)有效實(shí)現(xiàn)航空運(yùn)輸業(yè)脫碳作出了重大貢獻(xiàn)。

Synhelion公司使用一個(gè)充滿定日鏡的陣列場(chǎng)地來反射太陽(yáng)能的輻射。當(dāng)太陽(yáng)照耀時(shí)，太陽(yáng)光輻射被鏡場(chǎng)反射，集中到接收器上，產(chǎn)生高達(dá)1500攝氏度的高溫，高溫變成清潔的熱量。接下來，通過標(biāo)準(zhǔn)的費(fèi)托工藝等氣轉(zhuǎn)液技術(shù)，產(chǎn)生的熱量在熱化學(xué)反應(yīng)器中被轉(zhuǎn)化為二氧化碳與水的混合物，最終產(chǎn)品即合成氣通過氣體轉(zhuǎn)化為液體的技術(shù)過程被轉(zhuǎn)化為汽油、柴油或航空燃料。該裝置還包括熱能儲(chǔ)存（TES），使燃料能夠全天候生產(chǎn)。太陽(yáng)能是目前最便宜的可再生能源，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為航空燃料的裝置不需要接入電網(wǎng)，它們是由獨(dú)立模塊配置和建造的，這意味著產(chǎn)能可以快速提高。

為了加快發(fā)展，Synhelion公司正在德國(guó)的Brainenergy Park Jülich建造一個(gè)太陽(yáng)能燃料工廠。該工廠計(jì)劃于2023年投產(chǎn)并開始生產(chǎn)燃料。

Synhelion公司的目標(biāo)是到2025年每年生產(chǎn)50萬升燃料，5年后增加到每年8.75億升，以滿足瑞士約一半的航空燃料需求；到2040年每年生產(chǎn)500億升，以滿足歐洲一半的航空燃料需求。

Synhelion公司的聯(lián)合創(chuàng)始人吉安盧卡?安布羅塞蒂說：“太陽(yáng)能燃料的好處在于它們是一種臨時(shí)燃料。因此，我們可以利用現(xiàn)有燃料供應(yīng)設(shè)施。我們預(yù)計(jì)，到2030年，生產(chǎn)成本將低于每升1歐元。要產(chǎn)生全球影響，太陽(yáng)能燃料必須與化石燃料競(jìng)爭(zhēng)。”

Synhelion公司已經(jīng)將目光投向了更遠(yuǎn)的未來，并開發(fā)了生產(chǎn)合成氣的一系列反應(yīng)堆技術(shù)，這有助于公司滿足不斷變化的客戶需求和法律要求。

在第一批工廠中，Synhelion公司將使用水以及生物來源的二氧化碳和甲烷作為原料，進(jìn)行太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)反應(yīng)，以生產(chǎn)航空燃料。與此同時(shí)，Synhelion公司還在開發(fā)實(shí)現(xiàn)二氧化碳和水的純熱化學(xué)分解的反應(yīng)堆技術(shù)。然而，無論解決方案是什么，高溫太陽(yáng)能都是生產(chǎn)的核心。

安布羅塞蒂說：“太陽(yáng)能是世界上最豐富、分布最均勻的可再生能源。我們的太陽(yáng)能技術(shù)通過直接利用太陽(yáng)能熱量最大限度地減少能量轉(zhuǎn)換步驟，而不是通過可再生電力繞道，從而最大限度地提高燃料生產(chǎn)效率。”

熱能存儲(chǔ)比電能存儲(chǔ)便宜得多，也更環(huán)保，可以一天24小時(shí)使用它并全天生產(chǎn)燃料，這對(duì)于生產(chǎn)合成燃料也非常重要。對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)設(shè)施來說，其不能每天啟停，需要連續(xù)運(yùn)行。