航空生物燃油生產(chǎn)和使用的可持續(xù)性

王婷WANG Ting

（廣州民航職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣州 510403）

（Guangzhou Civil Aviation College，Guangzhou 510403，China）

1 航空生物燃油的發(fā)展

幾十年來，航空運輸業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。每年，空運的人員和物資以平均4.9%和5.1%的速度增長。運輸規(guī)模的擴(kuò)大伴隨著燃料消耗的增加，現(xiàn)在，全球航空業(yè)每年消耗15-17億桶航空燃油[1]。而未來四十年，航空業(yè)可能繼續(xù)保持每年3.3～5.8%的增長速度，對航空燃油的需求也將成倍增長[2]。

化石燃料產(chǎn)生的溫室氣體排放對環(huán)境的影響越來越受到各國的重視。而航空業(yè)最大的排放源也是傳統(tǒng)的化石航空燃料。雖然，全球航空業(yè)2008年排放的CO2只占當(dāng)年全球總排放量的的2%，但是飛行器燃燒產(chǎn)生的溫室氣體基本排放在大氣平流層，對環(huán)境的危害更大[3]?？茖W(xué)技術(shù)進(jìn)步、改進(jìn)機(jī)場和空管系統(tǒng)運營提高了飛機(jī)的燃油效率，但航空業(yè)二氧化碳的排放因規(guī)模擴(kuò)大仍會繼續(xù)增加。

為了應(yīng)對不斷增長的燃料需求，同時降低對環(huán)境的影響，航空業(yè)2006 起開始了替代燃油的探索，2011年開始在商用飛行中試用替代燃油。過去三年，替代燃油的發(fā)展取得了顯著成效。今天，世界主要的飛機(jī)制造商，美國波音公司、法國空客公司和巴西航空工業(yè)公司都參與了生物燃油的合作項目。

2 航空生物燃油的可持續(xù)性

近年來，國際民航組織和許多國家，如美國、歐盟、中國都宣布了各種政策，鼓勵航空生物燃油的生產(chǎn)和使用。然而，生物燃油的生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大會加劇不同行業(yè)，如食品、飼料、材料、化工等，對原材料和土地的競爭。它還會產(chǎn)生非直接影響，比如在南亞和南非，因種植棕櫚和大豆，對雨林和草原的破壞。負(fù)面影響還包括碳庫的明顯減少，熱帶雨林等生物多樣性和敏感地區(qū)的生態(tài)破壞等。糧食漲價造成的饑荒和貧窮也被認(rèn)為與生物燃料持續(xù)生產(chǎn)和使用有間接關(guān)系。因此，發(fā)展生物燃油不止要考慮它的成本和環(huán)境效益，還要考慮它的可持續(xù)性。

生物燃油的可持續(xù)性發(fā)展有三個核心要素：環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會。因為缺少唯一的、客觀的、通行的方法，可持續(xù)性評估相當(dāng)?shù)膹?fù)雜和困難。系統(tǒng)范圍、參照物和其他假設(shè)的定義會對評估結(jié)果產(chǎn)生很大影響，不確定性也高。

表1 社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)

實施生物燃料的可持續(xù)評估，首先要確定可行的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)。專家經(jīng)驗、地域和規(guī)模特征不同，標(biāo)準(zhǔn)的選擇也不一樣。至今，世界各國的專家還未能就可行性指標(biāo)達(dá)成統(tǒng)一意見。常見的標(biāo)準(zhǔn)有35 個，分成社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境三大類（表1）[6]。

3 可持續(xù)性評估工具

生命周期方法（LCA）是歐盟主要的環(huán)境影響評估標(biāo)準(zhǔn)。這一方法同樣適用于航空生物燃油。燃油的可持續(xù)性取決于產(chǎn)品在整個生命周期中對環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會的影響。這一周期是從原材料生產(chǎn)、提取、處理、運輸、制造、儲存、直到分銷和使用。航空生物燃油在生命周期的各個階段對環(huán)境造成傷害，在不同經(jīng)濟(jì)和社會方面也有利有弊。因此，要形成可持續(xù)產(chǎn)品和系統(tǒng)，整個周期的管理必不可少。

4 結(jié)論

1500 多個商用航班的飛行測試證明了生物燃油的可行性。而環(huán)境效益和生物燃油使用成本之間的平衡對行業(yè)發(fā)展更為重要。全球航空業(yè)應(yīng)建立客觀、通行的評估標(biāo)準(zhǔn)，在新的生物燃料開始大規(guī)模生產(chǎn)和使用之前，進(jìn)行全面的可持續(xù)性評估，確保在社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境各方面都可行，以幫助民航業(yè)達(dá)成既定的碳減排目標(biāo)。

[1]Nygren E.Aleklett K.Hook M.Aviation fuel and future oil production scenarios[J].Energy policy,2009,37(10):4003-4010.

[2]Environmental Report:Destination Green 2013.Canada,ICAO,2013.

[3]Kerr RA.Global warming is changing the world [J].Science,2007,316(5822):188-190.

[4]Brian Y.Kim.Gregg G Fleming.System for assessing aviation's Global Emissions (SAGE)[J].Transportation Research Part D:Transport and Environment,2007,12(5):325-346.

[5]Bethan Owen.David S.Lee and Ling Lim.Flying into the future:Aviation Emissions Scenarios to 2050 [J].Environmental Science ＆ Technology,2010,44(7):2255-2260.

[6]A.Markevicius,V.Katinas,E.perednis,M.Tamasauskiene.Trends and sustainability criteria of the production and use of liquid biofues[J].Renewable and sustainable Energy Reviews,2010,1(14):3226-3231.

[7]Buchholz T.Luzadis VA.Volk TA.Sustainability criteria for bioenergy systems:results from an expert Survey State University of New York.College of Environmental Sciences and Forestry (SUNYESF).2008 International Trade in Biofuels (ITIB) of the Journal of Cleaner Production.