NASA 研究指出五種替代航空燃料或可滿足未來航空需求

研究人員在 NASA 的支持下，已識別出五種替代航空燃料，這些燃料有助於應對未來 25 年日益增長的航空燃料需求。最新的分析指出，擴展至傳統的 Jet A 和 Jet A-1 以外的選擇，能夠加強國內燃料供應並減少對進口石油的依賴。此研究正值航空公司準備應對全球燃料消耗急劇增加之際。研究人員還指出，對傳統航空燃料市場供應瓶頸和價格波動的擔憂日益加劇。

替代航空燃料的評估

落基山國家實驗室（NLR）對可持續航空燃料（SAF）、液氫、液化天然氣（LNG）、液化乙烷以及一種名為 Jet X 的實驗性燃料進行了評估。NASA 資助了這份報告，該報告探討了每種燃料的生產潛力、技術準備狀況及基礎設施需求。研究人員預測，全球航空燃料需求將從 2025 年的略超過 1000 億加侖增長至 2050 年的 1650 億加侖。這一預測重新引起了對可使用國內原料和電力生產的燃料的關注，而非依賴進口原油。

報告中，SAF 仍然是最成熟的選擇。航空公司已可將其與傳統的 Jet A 燃料以最高 50% 的比例混合，而無需改變現有的飛機或機場基礎設施。大多數商業可用的 SAF 來自廢油、動物脂肪、油脂及酒精基原料。科學家們也在開發使用藻類、生物質和市政廢物的生產方法。儘管自 2016 年以來已進入商業市場，SAF 仍僅佔全球航空燃料使用量的約 1%。高昂的生產成本和有限的生物精煉能力仍然阻礙更廣泛的應用。

NLR 估計可用的原料最終可支持每年約 1320 億加侖的 SAF 生產。如果生產能力擴展，這一數量將能滿足 2050 年預測的全球航空燃料需求的約 80%。NLR 的高級車輛和基礎設施分析研究員 Kristi Moriarty 表示：「交通燃料市場是一個全球性市場。」她補充道，政府的決策影響公司對新 SAF 工廠和生產途徑的投資，並指出需要更快的部署以滿足未來的需求。

液氫與LNG的潛力

報告還檢視了液氫、LNG 和液化乙烷，這些燃料屬於低温燃料的一類。這些燃料必須在絕熱罐中保持在極低的温度下以保持液態。當前，這些燃料無法替代 Jet A 於現有飛機中使用。機場需要新的加油系統，飛機製造商必須對新設計進行認證，監管機構則需要制定全球標準以便安全處理和分配。研究人員仍然看好其長期潛力。

液氫相對於其重量提供高能量，並且在飛行過程中不產生碳排放，使其對未來區域飛機具有吸引力。多家航空公司已在開發氫動力飛機和推進系統。美國聯邦航空局也在與 NLR 合作，為未來的氫運作準備機場。LNG 可能提供另一種成本較低的選擇，因為美國擁有豐富的天然氣資源。液化乙烷仍然主要處於實驗階段，儘管研究人員表示它提供比 LNG 更高的能量密度，且生產仍在持續增加。

Jet X的發展與挑戰

Jet X 的發展階段遠早於其他燃料。研究人員正在研究新的液態碳氫化合物化學，這些化學可以改善燃油經濟性、降低有害芳香烴、改善機場周邊的空氣質量，並限制飛機尾跡的形成。報告指出，Jet X 需要更多年的測試才能顯示出與飛機引擎、機場設備和加油基礎設施的兼容性。研究人員相信，對多種燃料途徑的持續探索將使航空業在需求持續上升的情況下擁有更大的靈活性。

替代航空燃料的多樣化與未來挑戰

隨著全球航空需求的持續增長，尋找可持續的替代航空燃料變得至關重要。NASA的研究顯示，除了傳統燃料外，探索多種替代選擇能增強能源安全並減少對進口的依賴。儘管SAF已顯示出商業潛力，但高昂的生產成本和基礎設施需求仍然是推廣的障礙。而液氫和LNG等低温燃料的發展則需要新的技術和標準來確保安全使用。Jet X的研究雖然前景廣闊，但仍需克服兼容性問題，顯示出航空業在轉型過程中的複雜性與挑戰。