随着喷气燃料供应紧张，其他燃料能否满足需求？

通过 Substack 订阅、Patreon 或 Stripe 支持 CleanTechnica 的工作。在面对内容抓取算法、反社交媒体趋势、通货膨胀以及其他种种挑战的情况下，帮助我们持续创作每周发布的优质原创内容。 新研究评估五种航空燃料减少供应链冲击的潜力 安娜·斯奎尔斯，NLR 撰写 喷气燃料供应紧张，加之对其需求不断增长，使得人们更加关注那些能替代全球最常用的喷气燃料A型及A-1型的航空燃料组合。如今，落基山国家实验室（NLR）的研究人员发布了新的研究结果，评估了五种新兴燃料的潜力。 这份名为《未来航空能源载体概览》的旗舰报告由美国国家航空航天局（NASA）资助，研究了五种燃料的生产潜力：可持续航空燃料、液氢、液化天然气、液化乙烷以及Jet X。 Jet A和A-1的替代品 从较高的价格到基础设施的局限，各种不利因素都在减缓新型航空燃料的普及速度。不过这类燃料也有一个显著优势：它们可以利用国内原料和电力生产，而非进口石油，从而帮助航空业及旅客免受供应链波动带来的成本上升影响。 领导这项研究的NLR高级车辆与基础设施分析研究员克里斯蒂·莫里亚蒂表示：“预计到2050年，航空燃料的需求将从2025年的1000多亿加仑上升至1650亿加仑。随着对新型能源载体的进一步研究，我们能够为航空业提供满足日益增长的需求所需的灵活性——而且这些燃料将是国产的，而非进口的。” 下方为各类新兴航空燃料的核心要点。 SAF 在报告中调研的所有潜在燃料中，可持续航空燃料已经是市面上可购买的替代型航空燃料，能够替代传统飞机所需喷气燃料的50%。但与喷气燃料不同，大多数可持续航空燃料是由脂肪、食用油、润滑脂和酒精制成的，此外利用生物质、藻类甚至城市垃圾来生产可持续航空燃料的技术也在研发中。 尽管SAF自2016年起就已投入商业应用，但其在全球航空燃油消耗量中所占比例仅为1%。其较高的价格一直是推广的障碍——该燃料的价格极少低于每加仑6美元，而且能够生产它的生物精炼厂数量也有限。然而，随着Jet A和A-1燃料的价格上涨至每加仑4美元甚至更高，这两种燃料之间的价格差距正在缩小。 NLR的研究人员预计，到2050年，全球对喷气燃料的需求可能飙升至每年1650亿加仑。目前可用于生物精炼的原材料——也即原料——数量足以满足其中80%的需求，相当于每年可生产1320亿加仑的生物燃料。 但如果要满足未来喷气燃料的需求，可持续航空燃料需要得到众多利益相关方的支持，并且还需进一步努力降低成本。以目前喷气A型或A-1型燃料的价格来生产可持续航空燃料将面临极大挑战：必须降低新建工厂及炼油厂改造的资本与运营成本，同时确保有足够的原料，才能实现大规模生产。 “运输燃料市场是一个全球性的市场，参与者众多，包括各国政府，”莫里亚蒂说道。“这些层面的决策会影响燃料生产商的抉择——是否建造新的生物燃料工厂，是否投资于新的生产技术。如果要让生物燃料满足未来的需求，我们就需要在这些方面加快推进相关举措。” 案例研究：新英格兰地区生产可持续航空燃料的潜力 马萨诸塞州港口管理局最近为NLR提供了资金，用于研究是否可以在新英格兰地区生产、混合并供应SAF，以支持该地区的10座机场。 研究人员考察了当地的原料，估算了可生产的可持续航空燃料数量及其销售价格，并确定了可在何处将可持续航空燃料与喷气燃料混合以用于商业用途。 他们发现新英格兰拥有充足的原料用于生产生物燃料汽油，每年有望生产多达8.5亿加仑的汽油当量。 查看摘要 > 阅读完整报告 > 液氢、液化天然气和液化乙烷 液氢、液化天然气（LNG）和液化乙烷属于“深冷燃料”类别：这类燃料储存在绝缘罐中，通常处于低温状态以保持液态。 深冷燃料并非可直接替代现有航空燃料的解决方案。机场需要建设新的加油基础设施，而制造商则需推出以氢气、液化天然气和乙烷为动力的新型飞机。此外，还需制定相关国际标准，以确保深冷燃料的安全处理与加注。 然而，这些燃料也带来诸多益处： 液氢无污染，且单位重量所储存的能量极高。已有几家公司开始研发用于短途及区域航线的氢动力飞机和推进系统，美国联邦航空管理局也在与NLR合作，为机场未来氢燃料需求的增长做好准备。 LNG可以利用国内丰富的天然气和生物甲烷生产，其成本低于Jet A。 虽然液化乙烷很少被用于推进系统，但其能量密度高于液化天然气，且产量正在稳步上升。 “低温燃料为航空业带来了长期发展机遇，”莫里亚蒂说道，“值得深入研究，因为它们有助于利用国内能源实现燃料供应的多样化，这对我们的能源安全以及航空公司和消费者所需支付的价格有着重要影响。” 喷气X Jet X目前仍处于研究初期，各种液态碳氢化合物配方正在被测试中。研究人员致力于寻找新的燃料配方，以提高燃油经济性、消除有毒芳香烃、改善机场周边的空气质量，并减少凝结尾迹的形成。 需要对Jet X材料、飞机及基础设施进行大规模的长期研究，以证明其与机场及飞机设备的兼容性。 NLR研究正在为燃料领域带来新进展 随着喷气燃料A的价格上涨且供应状况波动，增加新型航空燃料的产量有助于稳定国内市场。NLR的研究人员正在积极努力让这些新燃料获得适航许可。该实验室的燃料与燃烧研究团队利用NLR的“虚拟喷气发动机”来创建关于新型喷气燃料性能的超高精度模拟，这有助于加快新合成燃料的生产与认证进程。 针对更先进的空中出行方式的研究也在实验室中逐步展开，这类技术旨在利用耗油量更低甚至无需燃油的飞行器。各研究团队正在为航空业迎接先进空中出行方式的到来做准备，包括为电动垂直起降飞机等新型飞行器设计垂直起降场，研发电动客机的推进系统，以及设计高效能的电力电子器件，以帮助飞行器用更少的燃料飞得更远。 通过持续的研究，科学家们能够帮助降低成本并扩大生产规模，将新兴燃料推向市场，为航空业的未来发展奠定基础。 与NLR携手探索航空能源的未来。了解NLR在交通与出行领域的相关研究，并订阅其交通与出行研究通讯，以随时掌握最新动态。 订阅 CleanTechnica 的 Weekly Substack，获取 Zach 和 Scott 撰写的深入分析及简明总结；同时订阅我们的每日新闻通讯，并在 Google News 上关注我们！