可持续性：航空业走向绿色未来的路线图

张人尹

　　虽然可持续发展是以生态为导向的概念，但它实际上包含了生态、社会和经济三个要素，是一项综合战略。为了实现长期目标，必须将每个要素都考虑在内。2015年，联合国193个成员国投票通过了《2030年可持续发展议程》。该议程建立在可持续发展的基础上，呼吁各国采取行动，为今后15年实现17项可持续发展目标而努力。其中，制定长期政策和投资策略以建立可持续的航空业，包括通用航空、商业航空和航空货运，对于确保航空业未来的健康发展至关重要。
　　为了实现17项联合国可持续发展目标和《巴黎协定》等目标，世界各国政府正在研究政策为身陷疫情危机的航空业纾困，航空业上下游的许多企业也积极响应号召，纷纷开始或加速可持续转型。随着环境的可持续性愈发重要，未来航空业必须致力于实施创新、绿色的解决方案。
　　可持续航空燃料：改变游戏规则
　　尽管2020年全球二氧化碳排放量减少了5.8%，也就是2千兆吨，达到了有史以来的最大降幅，是2008年全球金融危机后二氧化碳排放量降幅的近5倍，但全球与能源有关的二氧化碳排放量仍保持在31.5千兆吨的水平，导致大气中二氧化碳的年均浓度达到了有史以来最高的412.5ppm，比工业革命开始时高出50%以上。在航空业，碳排放的最大贡献者是商业客运和货运运营商。因此，航空业需要减少对石油和煤炭的需求，同时增加对可再生能源的需求，可持续航空燃料应运而生。
　　化石燃料的碳生命周期呈线性，并会产生额外的二氧化碳。但可持续航空燃料的碳生命周期是循环的，目标是废物再利用并减少碳排放。可持续航空燃料作为一种与当下的地面基础设施和飞机都兼容的燃料，即插即用，为全球航空公司未来几年实现净零碳排放提供了直接的机会。数据显示，使用可持续航空燃料将减少至少75%的额外碳引入全球碳循环。可持续航空燃料是传统喷气燃料的更清洁替代品。由于具有与传统喷气燃料煤油相似的特性，可持续航空燃料可以与传统煤油安全混合，混合比例可达50%，并已用于许多航班。
　　德世国际航空咨询公司的调查显示，可持续航空燃料将受制于供需情况，未来5年~10年将出现供应限制。虽然需要可持续航空燃料，但没有足够多的工厂满足生产条件。需要投资开发新的可持续航空燃料路线，降低可持续航空燃料生产成本，以及建造新的或改造现有工厂以生产可持续航空燃料。
　　虽然它比传统喷气燃料更清洁、污染更少，但可持续航空燃料也有一些缺点。目前，在全球范围内，可持续航空燃料只占航空燃料不到0.1%，但其成本是传统喷气燃料的3倍~4倍。此外，一些专家认为，投资可持续航空燃料并不是使发动机技术脱碳的正确策略，更好的方法是投资氢和电力推进等更清洁的技术。尽管如此，越来越多的航空公司正在投资各类突破性技术，譬如改进基础设施和提高运营效率、研发碳捕捉和碳封存技术、制订电能与氢能推进解决方案等，从而将各种可再生原料转化为航空燃料，朝着实现净零碳排放的正确方向迈出决定性的一步。
　　净零碳排放倡议：各方积极响应
　　可持续航空燃料被认为是符合未来发展的燃料，能够将飞机发动机的二氧化碳排放量降至零，对整个行业都有好处。但是，到本世纪中叶实现碳中和是一项艰巨的任务，需要包括航空公司、机场集团等利益相关方的共同努力。
　　拉塔姆航空集团表示，其打算到2030年实现5%的可持续航空燃料使用，并在此过程中优先考虑拉丁美洲公司。在美国，包括航空公司和航空货运业在内的环境可持续性倡导者对“到2050年用可持续的替代品取代所有喷气燃料”这一目标表示欢迎。罗尔斯·罗伊斯与英国石油公司已达成合作协议，将为德国达勒威兹工厂以及英国德比和布里斯托尔罗尔斯·罗伊斯工厂的发动机测试提供10%比例混合的可持续航空燃料。加拿大Enerkem公司是一家生物燃料公司，其由森林生物质制成的可持续航空燃料受到了加拿大航空的青睐，加拿大航空的4个商业航班将使用其生产的可持续航空燃料从美国旧金山出发，飞往加拿大多伦多、温哥华、卡尔加里和蒙特利尔等主要枢纽。在亚洲，由日本政府资助的新能源和工业技术开发组织（NEDO）将投资1145亿日元（约合人民币57.25亿元），用于开发新的可持续航空燃料。道达尔能源和日本企业引能仕株式会社近日也启动了一项研究，以评估日本横滨根岸炼油厂的可持续航空燃料生产。国泰航空在中国香港制订了亚洲首个大型企业可持续航空燃料计划。在欧洲，瑞安航空将与芬兰国有石油公司Neste Holland合作，使用40%混合的可持续航空燃料为荷兰阿姆斯特丹史基浦机场约1/3的飞机提供动力。
　　除了各国对可持续航空燃料的尝试，新的制造技术也在减少制造新零件和组件时的浪费。在传统的零件制造中，一块材料经过切割、钻孔，最终成型要浪费90%的原材料。通过使用新的增材制造技术，该数字将下降到50%或更低。这不仅有助于减少浪费，还允许设计工程师制造更轻的复杂部件，这是节省燃料的另一项关键来源。
　　数字化：实现可持续发展的关键
　　通过消除包机运营的低效率并简化采购和管理等流程，货运包机市场的数字化将在协助货运代理实现可持续发展目标方面发挥重要作用。机场的数字化将允许通过使用技术实现以客户为中心的管理，这将优化工作流程，同时还允许细分服务、自动识别需求，甚至预测发展趋势和挖掘潜在需求。
　　印度对数字化的目标雄心勃勃。到2025年，印度计划拥有220个机场，并在未来3年内新建80个机场，同时通过数字化解决航空业可持续性问题。在《联合国气候变化框架公约》第二十六次缔约方大会上，印度总理莫迪宣布到2070年实现净零碳排放。数字化和能源管理正在为航空业播下可持续发展的种子。
　　以货运市场为例，货运包机市场的数字化可以在供应链的各个节点提供帮助。在已知飞机可用性的请求阶段，可以设计出更优化的路线或承运人组合，从而降低交付成本，缩短交付时间。通过缩短包机所涉及的飞行时间，这种优化还具有减少租用飞机二氧化碳排放的额外好处。Charter?Sync是一家航空货运包机公司，该公司通过使用技术将货运包机的所有阶段集成到一个简单易用的数字化系统中，从而简化了航空货运流程，消除了对以往耗时长、易出错的电子邮件和电话的需求。
　　对于时间紧迫的包机，通过数字化系统优化飞行路线可以减少不必要的碳排放，同时还能达到对交付时限的要求。对于定期包机的货运代理，飞行路线优化可以帮助他们降低运营成本，实现可持续发展目标。就碳排放而言，化石燃料的使用大大增加了航空碳足迹。即便飞机制造商正在研发以电力或氢能源为主要燃料的新型概念飞机，这些技术在本世纪下半叶之前也不太可能出现。
　　过去几十年，随着每一代新飞机的诞生，航空业在可持续发展道路上稳步前行。航空业脱碳是革命性的旅程，在《2030年可持续发展议程》《巴黎协定》等文件中，各国已承诺为实现净零碳排放的未来而共同努力。尽管可持续航空燃料的广泛应用还有待时间的检验，但其规模化应用是大势所趋，占有量将逐年增长。