(製圖:RECCESSARY)
航空業占全球碳排約2%~3%,是最難脫碳的產業之一。永續航空燃料(SAF)被視為航空業的減碳救星,但目前「量少價高」還無法普及,甚至不少航空公司因為脫碳成本高,醞釀調漲機票價格,試圖把減碳成本轉嫁到消費者身上。究竟SAF如何製造、應用現況,《RECCESSARY》帶您一次看懂。
永續航空燃料(SAF)是什麼?
永續航空燃料(Sustainable Aviation Fuel,SAF)是生質燃料的一種,可由廢棄油、飼料、農林業廢棄物等材料製成,關鍵在於使用後不會額外增加大氣中的二氧化碳,被視為是一種低碳燃料,但目前因為產能不足、價格高昂,普遍與一般化石燃料混摻使用。
國際航空運輸協會(IATA)預估,2024年全球SAF產量將達150萬噸,與2023年相比成長2倍,但相對於2024年全球航空燃油市場需求,供給僅占需求的0.53%,凸顯供不應求的問題相當嚴重。
SAF製造方式
美國材料與試驗協會(ASTM)認可的SAF製造方式一共有9種,以下是4種主要的製造技術:
1. 氫處理酯類和脂肪酸合成石蠟煤油(HEFA-SPK)
以植物油、動物脂肪為原料,透過加氫處理轉化為SAF。由於成本較低、能量密度較接近化石燃料,是目前較常見的生產技術。最大摻混比例為50%。
2. 醇到航空煤油技術(Alcohol to Jet,AtJ)
透過脫水、加氫等一系列化學反應,將甘蔗或玉米等含糖、澱粉類生物質製造而成的醇類,轉化為「即用型燃料」(Drop-in Fuels)。最大摻混比例為50%。
3. 費托合成石蠟煤油(FT-SPK)
原料以都市固體廢棄物、農林廢棄物為主,透過氣化反應將木質生物質轉化為合成氣(由一氧化碳和氫氣組成的氣體),再透過費托合成(一種化學過程)技術轉化為航空煤油。最大摻混比例為50%。
4. 費托合成石蠟煤油含芳烴(FT-SPK with Aromatics或稱FT-SKA)
「FT-SKA」為FT-SPK的改良版製程,差別是處理過程中生成含有高芳香族的燃料,最大摻混比例為50%。透過費托合成生產的SAF屬於液化燃料(power-to-liquid,PtL),普遍被認為具有龐大發展潛力,但目前仍處於早期開發階段。
永續航空燃料4種主要製造技術,分別為:HEFA-SPK、AtJ、FT-SPK、FT-SKA。(圖片來源:iStock)
SAF發展挑戰
美國能源部(DOE)2024年11月發布的報告指出,SAF擴大規模最主要的障礙是成本,目前根據其原料與轉化技術,SAF的成本是一般化石航空煤油(fossil jet fuel)的1至9倍,儘管政府補貼讓SAF價格稍微具有競爭力,但仍不足以驅動航空公司主動使用。
馬來西亞廢油回收公司FatHopes Energy執行長辛哈(Vinesh Sinha)歸納出擴大SAF市場的4大挑戰:
1. 生產流程複雜
包括加氫處理(Hydrotreatment)、氣化(gasification)、費托合成(Fischer-Tropsch synthesis)等,這些都需要投入大量投資。
2. 原料供應有限
如廢食用油、動物脂肪,且須與其他行業爭奪原料,進而推高成本,尤其廢食用油符合國際永續性與碳驗證(ISCC)、國際航空業碳抵換及減量計畫(CORSIA)的永續標準,成為其他生質能重要原料。
3. 設備重新設計
目前機場基礎設施主要為添加傳統航空煤油所設計,因此得再投入資源進行機場改造,加上生產設備距離甚遠,因此得依賴物流運輸系統。
4. 監管法規缺乏一致性
雖然歐盟及國際民航組織(ICAO)正在制定相關政策,但在沒有全球標準的情況下,航空公司不敢貿然給予承諾,避免承擔龐大風險。
永續航空燃料有助於航空業脫碳,但目前量少價高。(圖片來源:iStock)
亞太地區SAF應用現況
台灣
台灣民航局預計2025年首次為國籍航空添加SAF,並由中油公司負責在桃園機場及松山機場提供。目前政府沒有強制要求添加,僅鼓勵航空公司以2030年使用5%的SAF為目標。
需求方面,國內4大航空中,華航與長榮有較清楚SAF使用比例的規劃,都預計從2025年混摻比例2%開始,依時間逐步擴大;星宇寄望新機能使用SAF,中長期目標是2035年混摻比例達5%;而台灣虎航同樣把希望放在之後交付的新機。
新加坡
新加坡政府要求從2026年起,當地起飛的班機必須使用SAF,並以含量1%為目標,之後逐步上調,在2030年達到3%~5%,另外也將向乘客收取永續航空燃料稅(SAF Levy),創下全球先例,其稅額將依SAF的估價及使用量而定,最終稅收將用來購買SAF,不會進入國庫。
新加坡航空集團(SIA)在2024年5月向芬蘭石油公司奈斯特(Neste)訂購1,000噸SAF,並首次透過樟宜機場完成注油任務。
印尼
印尼政府原定2020年底前,要求航空燃料混摻3%的生質燃油,但沒有真正落實,後來決定自2027年起,SAF混摻比例從1%開始逐漸上調。
印尼國家石油公司(Pertamina)生產的SAF,在2024年首度提供給維珍澳洲航空(Virgin Australia)使用,創下外籍航空首例;而嘉魯達印尼航空(Garuda Indonesia)在2023年已經完成首趟使用混摻SAF的商業飛行。
馬來西亞
馬來西亞於2024年公布航空減碳藍圖(MADB),主要包含4種減排措施,預估成效最好的是使用SAF,其次是購買碳權。另外在國家能源轉型路線圖(NETR)中,有提到使用混摻1%SAF的目標,但沒有具體說明時間表,而目前政府沒有強制要求的打算,也沒有國籍航空使用。
SAF生產方面,馬來西亞國家石油公司(Petronas)在2024年9月表示,最快2028年開始製造。而去年,國油與日本第二大石油公司出光興產(Idemitsu Kosan)簽署合作備忘錄,承諾共同開發與分銷SAF。
韓國
韓國政府目標是2027年所有離境的國際班機燃料都須混摻1%的SAF。目前包含大韓航空(Korean Air)在內的6家韓國航空公司都開始或計劃從2024年起,在一條國際航線使用1%的SAF,頻率是每週1次。
供給方面,SK集團旗下SK能源(SK Energy)在2024年9月宣布,完成SAF生產設備的建置,未來將供應給大韓航空使用;GS集團旗下湖南煉油(GS Caltex)與日本伊藤忠商事、奈斯特合作,已經向日本交付首批SAF。
隨著國際民航組織(ICAO)將於2027年強制實施「國際航空業碳抵換及減量計畫」(CORSIA),作為脫碳關鍵解方的SAF,預料將會更受到航空業的關注,美國能源部認為,要加快SAF供應鏈發展,可透過建立長期承購協議(Long-term offtake agreements),確定需求穩定後,才會吸引更多人投入。如果想要掌握更多SAF的發展前景,歡迎訂閱《RECCESSARY》電子報。
資料來源:Reuters、DOE、IATA 、BP、EERE、Airbus、Science Monthly、PWC TW