实现航空航天行业在2050年前达到净零排放,关键在于尽快扩大可持续航空燃料(SAF)的生产规模。研究指出,充分利用现有基础设施,结合酒精制喷气燃料(ATJ)等成熟工艺,并采用开关草、芒草等低碳强度原料,有望支撑这一转型并帮助实现中短期减排目标。
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究团队开展了一项系统评估,重点分析木质纤维素乙醇生物炼厂的选址方案,以及这些生物炼厂与现有石油炼厂整合生产SAF的影响。研究在美国雨养区内适宜多年生草类生长的区域中,随机选取了1000个潜在地点进行分析。
为更全面地刻画物料在供应链中的流动与交接,该团队将生物质收获、运输、乙醇生产以及ATJ制备等环节整合到一个基于蒙特卡洛模拟的随机建模框架中。在此框架下,他们对不同地点的可持续航空燃料最低销售价格(MSP)和碳强度(CI)进行表征,并显式纳入原料产量与成本、运输条件、税收政策和激励措施等地点特定参数。

研究成果发表在《环境科学与技术》期刊上。结果显示,不同选址之间在MSP和CI上存在明显权衡:SAF的MSP中位数在7.9至12.8美元/加仑之间波动,而CI则介于-9.7至39.4克CO2当量/兆焦之间。
尽管估算的减排成本相对较高,约为580美元/吨CO2当量,但结果表明,如果在具体地点有针对性地部署以低碳强度原料为基础的ATJ技术,仍然能够显著改善整体可持续性表现。
该研究提出的建模框架,为评估不同区域SAF生产的成本与环境绩效提供了一种系统化方法。通过覆盖从原料生产到燃料出厂的端到端供应链,该框架可为政策制定者和投资方提供量化依据,支持对SAF生产项目进行更为理性和高效的投资决策。
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