在燃煤的天空中飞行

在不远的将来，汽车可以使用电力，发电厂可以使用风能和太阳能，城市公交车可以使用零排放氢燃料电池。但飞机呢？它们可能只能使用煤炭。

是的，就是煤炭。美国空军希望建立一个合成燃料行业，除非出现更好的燃料，否则该行业将开采美国大量的煤炭储备（我们拥有全球已知储量的四分之一以上），并将其转化为足够的航空燃料，到 2016 年，该行业将使用 50/50 的合成燃料和普通燃料混合物，供其一半的国内业务使用。按照空军的逻辑，它别无选择。它使用的燃料比所有其他军种的总和还要多，仅 2007 年就消耗了 25 亿加仑的燃料——占整个国内航空燃料市场总用量的 10%——成本为 56 亿美元。尽管近几个月油价有所下跌，但没有人认为这种缓解会无限期持续下去。

然而，航空替代燃料很难获得。空军表示，它愿意为其机队提供所有动力来源，但据前空军助理部长威廉·安德森 (William Anderson) 称，石油、天然气和煤炭是我们目前仅有的选择——当你看看美国的资源时，选择是显而易见的。“我们不是最大的石油储备国，所以这不是一个好的选择，”他说。“我们也不是最大的天然气储备国。但我们是煤炭的沙特阿拉伯。”因此，空军正在尽最大努力刺激国内燃料行业的发展，该行业最有可能致力于挖掘新的煤矿和建设该国第一家大型煤制油 (CTL) 工厂。为了扩大市场，它希望说服其他军种甚至国内航空公司也使用液化煤来运行其机队。

从纯粹的军事角度来看，该计划的战略利益显而易见：美国将大大减少从不和睦的国家进口石油。但也存在一些问题，比如该计划产生的二氧化碳排放量可能是现有燃料的两倍——根据 2007 年能源法案中的一项特殊条款，该计划是非法的。

将煤转化为航空燃料的一个好处是我们知道如何去做。20 世纪 20 年代，德国科学家找到了一种将煤和天然气等原材料转化为液体燃料的方法。该方法本质上是将煤蒸干以产生氢气和一氧化碳气体，然后通过所谓的费托合成工艺，将该气体暴露于一系列催化剂中将其转化为液体燃料。希特勒在第二次世界大战中使用这项技术为德国提供动力，在种族隔离期间，当南非面临禁运时，其政府对该工艺进行了调整，以便它也可以生产航空燃料。一旦你有了燃料，你只需要证明你的飞机可以安全使用它。美国空军已经批准 B-52 和 C-17 无限制使用 50/50 合成燃料混合物；已经测试了其 B-1 轰炸机、F-15、F-22 和 KC-135；并计划在2011年之前认证其全部船队。

CTL 的支持者意识到煤炭的形象问题，他们用这种燃料实际上比石油制成的航空燃料“更环保”来抵挡批评。他们的意思是，在气化过程中，用煤炭制成的航空燃料被清除了颗粒物排放物以及二氧化硫和氮氧化物（造成酸雨的物质），因此从某种意义上说，燃烧起来更清洁。但这忽略了一个关键信息：从开采煤炭到燃烧由此产生的航空燃料，煤制油燃料产生的二氧化碳是现有石油衍生燃料的两倍。为 CTL 燃料建立市场的潜在影响让环保主义者感到恐惧，去年，现任众议院能源和商业委员会主席的亨利·瓦克斯曼众议员在 2007 年能源法案中增加了一项条款（第 526 条），禁止美国政府将纳税人的钱花在比我们现在使用的燃料排放更多的温室气体的燃料上。

这并没有阻止空军继续推进其计划——它只是表示，生产燃料的公司必须想办法遵守第 526 条。因此，虽然煤炭和石油行业的游说者都在积极努力废除第 526 条，但潜在的 CTL 供应商正在研究一种理论上可以清洁煤基航空燃料的技术，使其成为与石油相当的温室气体。

有几种方法可以实现这一目标，但都不容易，包括通过费托合成工艺回收二氧化碳以生产更多燃料（毕竟二氧化碳中含有碳，与化石燃料是同一种能源），使用二氧化碳培育产油藻类，或将碳转化为可用的工业气体。然而，美国空军估计，至少还需要十年时间，这些技术才能大规模应用。更可行的方法是利用二氧化碳进行所谓的“强化采油”——将二氧化碳液化并泵入即将枯竭的油井，将剩余的石油开采到地面。但这一过程的危险在于，它可能加剧它试图解决的问题，因为液化所需的能量几乎肯定来自排放碳的化石燃料。此外，还有长期后果需要考虑。二氧化碳会从油井中泄漏出来吗？没人知道。

同样的长期担忧也困扰着另一个经常被讨论的解决方案：碳捕获和储存。目前，美国以外的几个小型示范工厂正在实施这一过程，包括捕获费托反应堆（合成气转化为液体燃料的部分）释放的二氧化碳，并将其泵入地下地层——本质上是将其扫到地毯下，它可能留在那里，也可能不会留在那里。但据美国能源部碳封存、氢和清洁煤燃料办公室主任洛厄尔·米勒称，碳封存的真正挑战是要投入巨额资金才能实现。曼尼托巴大学教授瓦茨拉夫·斯米尔估计，要封存 2005 年全球二氧化碳排放量的 10%，就需要比全球原油开采业务所需的工厂和管道还要多的工厂和管道。还有其他挫折。去年，能源部取消了未来发电项目的主要部分，即建立该国第一座可以捕获所有碳排放的商业规模燃煤电厂，因为该项目远远超出预算。

最终，问题在于：在没有明确如何处理额外碳排放的情况下，让美国航空业转向使用煤炭燃料，还是继续每年燃烧数十亿加仑的进口石油，哪个更好？缺乏替代品使得这场辩论变得棘手。寻找可再生的航空燃料来源“毫无疑问会很困难”，公共利益团体公共公民能源计划主任泰森·斯洛库姆说。“你不可能在喷气式飞机上安装太阳能电池板。”

这个问题甚至会让坚定的环保主义者对石油的态度有所软化。自然资源保护委员会的亨利·亨德森和香农·菲斯克建议我们彻底放弃液态煤，投资于我们已经拥有的节油技术，比如混合动力汽车和电动汽车和卡车。这可以释放出更多的石油用于航空燃料，降低其成本，并争取时间寻找可持续的替代品。

最终，既能减少碳排放又不会提高食品价格的新型生物燃料可能是答案。一些公司已经在研究它们了。去年，维珍航空的一架大型客机从伦敦飞往阿姆斯特丹，使用的燃料部分来自巴西巴巴苏坚果和椰子。去年 9 月，波音公司、自然资源保护委员会和其他几家航空公司及环保组织成立了可持续航空燃料用户组织，旨在鼓励开发低碳燃料。与此同时，美国军方很可能会开始使用过去的碳氢化合物燃料为其未来提供动力。

凯瑟琳·普莱斯最近在《大众科学》上发表的文章是去年三月的“匿名实验”。