航空生物燃油生产和使用的可持续性

摘要： 随着传统能源价格不断上涨，各国对温室气体排放要求更加严格，近年来，航空生物燃料得以快速发展。然而，使用生物燃料并不意味着它的生产、转化和使用就是可持续的。生物燃料的发展使得不同生态系统间的矛盾不断显现。如何平衡不同生态系统成为生物燃料发展中值得关注的问题。本文综述了航空生物燃油生产和使用的可持续要求以及社会、经济和环境三个方面的判定标准。

关键词： 航空生物燃油；可持续发展；生物燃油；可持续指标

中图分类号：V31；F561 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）33-0165-02

1 航空生物燃油的发展

几十年来，航空运输业稳步发展。每年，空运的人员和物资以平均4.9%和5.1%的速度增长。运输规模的扩大伴随着燃料消耗的增加，现在，全球航空业每年消耗15-17亿桶航空燃油[1]。而未来四十年，航空业可能继续保持每年3.3～5.8%的增长速度，对航空燃油的需求也将成倍增长[2]。

化石燃料产生的温室气体排放对环境的影响越来越受到各国的重视。而航空业最大的排放源也是传统的化石航空燃料。虽然，全球航空业2008年排放的CO2只占当年全球总排放量的的2%，但是飞行器燃烧产生的温室气体基本排放在大气平流层，对环境的危害更大[3]。科学技术进步、改进机场和空管系统运营提高了飞机的燃油效率，但航空业二氧化碳的排放因规模扩大仍会继续增加。

为了应对不断增长的燃料需求，同时降低对环境的影响，航空业2006起开始了替代燃油的探索，2011年开始在商用飞行中试用替代燃油。过去三年，替代燃油的发展取得了显著成效。今天，世界主要的飞机制造商，美国波音公司、法国空客公司和巴西航空工业公司都参与了生物燃油的合作项目。

2 航空生物燃油的可持续性

近年来，国际民航组织和许多国家，如美国、欧盟、中国都宣布了各种政策，鼓励航空生物燃油的生产和使用。然而，生物燃油的生产规模扩大会加剧不同行业，如食品、饲料、材料、化工等，对原材料和土地的竞争。它还会产生非直接影响，比如在南亚和南非，因种植棕榈和大豆，对雨林和草原的破坏。负面影响还包括碳库的明显减少，热带雨林等生物多样性和敏感地区的生态破坏等。粮食涨价造成的饥荒和贫穷也被认为与生物燃料持续生产和使用有间接关系。因此，发展生物燃油不止要考虑它的成本和环境效益，还要考虑它的可持续性。

生物燃油的可持续性发展有三个核心要素：环境、经济和社会。因为缺少唯一的、客观的、通行的方法，可持续性评估相当的复杂和困难。系统范围、参照物和其他假设的定义会对评估结果产生很大影响，不确定性也高。

实施生物燃料的可持续评估，首先要确定可行的关键标准。专家经验、地域和规模特征不同，标准的选择也不一样。至今，世界各国的专家还未能就可行性指标达成统一意见。常见的标准有35个，分成社会、经济和环境三大类（表1）[6]。

3 可持续性评估工具

生命周期方法（LCA）是欧盟主要的环境影响评估标准。这一方法同样适用于航空生物燃油。燃油的可持续性取决于产品在整个生命周期中对环境、经济和社会的影响。这一周期是从原材料生产、提取、处理、运输、制造、储存、直到分销和使用。航空生物燃油在生命周期的各个阶段对环境造成伤害，在不同经济和社会方面也有利有弊。因此，要形成可持续产品和系统，整个周期的管理必不可少。

4 结论

1500多个商用航班的飞行测试证明了生物燃油的可行性。而环境效益和生物燃油使用成本之间的平衡对行业发展更为重要。全球航空业应建立客观、通行的评估标准，在新的生物燃料开始大规模生产和使用之前，进行全面的可持续性评估，确保在社会、经济、环境各方面都可行，以帮助民航业达成既定的碳减排目标。

参考文献：

[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 （SUNY-ESF）. 2008 International Trade in Biofuels （ITIB） of the Journal of Cleaner Production.

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