未来的飞机可能会以餐桌上的残羹剩饭为燃料

仅商业航空就占全球碳排放总量的 3% 左右。但该行业正在积极寻找可持续航空燃料的绿色解决方案，在某种情况下，这种燃料可能曾经是你家里的食物残渣。

在本周《美国国家科学院院刊》上发表的一项研究中，来自科罗拉多州戈尔登的国家可再生能源实验室和其他机构的研究人员团队详细介绍了一种将食物垃圾转化为可用于现有发动机的可持续喷气燃料的方法。

生物质，例如粪肥和食物垃圾，可以转化为生物燃料，即由有机物制成的可再生液体燃料。乙醇和生物柴油是两种常见的可再生生物燃料，但制造可持续航空燃料是一个更复杂的过程——它必须与我们今天使用的石油基喷气燃料非常相似，这样它才能“融入”现有的发动机和飞机。重新设计飞机发动机以使用不同类型的燃料需要时间，因此我们的目标是设计一种可以立即使用的燃料。

研究人员能够利用发酵旧食物垃圾产生的挥发性脂肪酸，将其转化为简单的石蜡分子，这些分子可用于燃料，而且在化学上与传统化石燃料并无太大区别。其他可持续航空燃料是由生物质制成的，特别是来自植物和动物的油、脂肪和油脂，但使用我们不断堆积的食物垃圾为飞机提供燃料扩大了这些可能性。

美国国家可再生能源实验室高级研究工程师、研究作者德里克·瓦尔登 (Derek Vardon) 和美国国家可再生能源实验室博士后研究员、研究主要作者纳比拉·胡克 (Nabila Huq) 表示，他们的燃料在 90% 的传统石油航空燃料和 10% 的替代航空燃料混合物下可以发挥作用，这是目前业界所要求的。他们还表明，他们可以将其推向 70/30 的混合比例，但需要更多的时间和测试才能在现实世界中实现这一比例。

瓦尔登表示，各大公司都渴望涉足可持续航空燃料领域，因为一些可持续解决方案，比如电池驱动的商用飞机，在目前的电池技术下还无法实现。电池驱动的飞机太重，无法长距离飞行——因此，使用与我们现有的燃料工作原理相同的燃料是一种更简单的替代高排放化石燃料的方法。

他说：“去年，寻求使用可持续航空燃料的公司数量激增，例如微软、亚马逊、联邦快递。”

瓦尔登说，由于该过程中使用的湿废物通常会被送往垃圾填埋场并分解并释放温室气体，因此制造和使用可持续航空燃料的过程在扩大规模后实际上可能会产生负碳足迹。

他说：“要做到这一点并满足可持续航空燃料的要求实际上并非易事。”他将生产可持续航空燃料比作在严格的安全和性能法规下射中飞镖靶上的“靶心”。

这些可持续燃料不仅使航空业走上了净零排放的道路，而且燃烧时产生的烟尘气溶胶也更少。烟尘颗粒是飞机尾气中形成凝结尾云的核心，凝结尾云又充当“毯子”，将热量困在大气中。

为了在短期内将该产品推向市场，Huq 表示，他们试图“匹配现有传统喷气燃料的规格，但并不进行任何过于花哨的修改”。

商业航空公司正在努力寻找一种经济实惠且可持续的解决方案，以应对碳排放密集的航空旅行过程。航空公司希望到 2050 年实现积极的可持续发展目标，包括将二氧化碳净排放量减少 50%。西南航空燃料供应链管理高级总监 Michael AuBuchon 在一份声明中表示：“我们很高兴与 NREL 合作，继续我们的征程，让具有商业可行性的 SAF [可持续航空燃料] 成为现实，并成为西南航空未来的一部分。”

随着我们继续进行此类研究，一个主要问题是，是否有可能使用完全可再生燃料来驱动飞机发动机。劳斯莱斯最近在其公司的一款发动机上演示了 100% 使用可持续航空燃料，并且成功了。“这种 [燃料] 并不疯狂，我们可以解决这些问题，”瓦尔登说。