航空减排为何前路漫漫?

航空业已经开始采取去碳化行动,但国际能源署(IEA)的报告显示,航空业还没有走上实现净零排放目标的轨道。

气候行动追踪组织(Climate Action Tracker,以下简称CAT)将航空业的碳中和发展目标评定为“严重不足”。

2021年11月召开的第26届联合国气候变化大会引导各国政府和环保组织对各行业,尤其是航空运输业,施加更大的压力,以实现去碳化。

根据CAT公布的数据,2019年国际航空业总计排放了超过6亿吨二氧化碳,占据了全球温室气体排放量约1.2%。

航空业历史及预计碳排放量

图:航空业历史及预计碳排放量(单位:百万吨二氧化碳)

新冠肺炎疫情的爆发将航空业的年碳排放量减少到了2.8亿吨,但是2015至2050年整个行业的碳排放量预计将增加177%。

CAT称:“由于其他行业将更快的实现去碳化,并且随着新冠肺炎疫情的常态化,未来航空业在全球排放量中占据的份额将进一步增加。”

为了实现巴黎气候协议设定的目标,即将全球平均气温上升幅度控制在1.5-2摄氏度以内,国际能源署预测到2040年,年排放量必须控制在每年4.7亿吨二氧化碳的水平。然而,按照目前的速度,即使是按照最低的量来估计,CAT预测2040年全球的排放量约为8.36亿吨二氧化碳。

根据科学减碳倡议组织(SBT)的讯息,全球仅有包括美联航和达美航空在内的7家航空公司承诺在2050年实现零排放的目标;12家航空公司承诺到2030年实现排放量减半的目标。科学减碳倡议组织(SBT)致力于帮助企业制定科学合理的温室气体减排目标。

未能达到国际目标

碳中和增长是指二氧化碳净排放量与特定基准相比保持不变。

为了从2020年起实现航空业碳中和增长的目标,国际民用航空组织(ICAO)已经建立了国际航空碳抵消和减排计划(CORSIA)。该计划将分三个阶段实施。试验阶段(2021-2023年)于2021年开始,另外两个阶段分别是第一阶段(2024-2026年)和第二阶段(2027-2035年)。

在试验阶段,实现碳中和增长的目标已调整为以2019年的排放水平为基准,而不是2020年的水平。这是因为2020年的水平被认为是无法实现的,因为新冠肺炎疫情显著地减少了航空量,排放量随之大减。

国际航空碳抵消和减排计划要求运营商购买碳抵消量,以抵消高于其2019年排放水平的排放量。目前尚未决定是否以2019年的排放量作为第一和第二阶段的基准。

尽管试验阶段和第一阶段是采取自愿原则,但根据航空运输行动小组(ATAG)的报告,截至2021年7月,已经有106个国家自愿加入,代表了全球77%的航空飞行。

CORSIA计划并没有涵盖将全球平均气温上升幅度控制在1.5-2摄氏度以内的目标,并且使用的是2019年的排放量作为基准,尽管这让目标更容易实现,但是也缺乏了一定的雄心。

加快推进可持续的航空燃料(SAF)是实现航空业去碳化的关键

商用航空领域可采用的低碳或零碳燃料一览

图:商用航空领域可采用的低碳或零碳燃料一览

增加低碳和零碳燃油的使用量至关重要

实现去碳化的一个关键因素是更多的关注可持续及清洁燃料的使用。

最主要的竞争者是可持续航空燃料(SAF),如生物燃料和合成燃料,根据国际能源署的报告,这些燃料目前在航空燃料使用量中占的比例不足0.1%。可持续航空燃料是一个特别有吸引力的解决方案,既可以帮助航空业实现去碳化,也不会对飞机和机场的基础设施改造提出更高的要求。

寰宇一家航空联盟设定了一个集体目标,即至2030年联盟成员所使用的可持续航空燃料的整体占比将达到10%。

可持续航空燃料需尽快提高产能,以实现2050年净零碳排放的目标

实现2050年净零碳排放目标所需的可持续航空燃料

图:实现2050年净零碳排放目标所需的可持续航空燃料(单位:十亿升)

卡塔尔航空的首席执行官贝克尔(Akbar Al Baker)此前曾抱怨可持续航空燃料供应不足的问题。

国际航空运输协会(IATA)制定了目标,即到2025年可持续航空燃料的使用量在总燃料消耗量中占比要达到2%,但是现有的及新宣布建设的可持续航空燃料工厂的产能只能提供实现该目标所需燃料的一半。

较低的产能也意味着可持续航空燃料的价格要高于传统航空燃料,这也是其作为替代方案不具备吸引力的一个重要方面。

同样重要的是,从生产到消费环节的整个供应链中都应当减少排放。国际能源署称,如果在生产环节使用可再生能源,可持续航空燃料几乎可以完全消除燃烧过程中的二氧化碳排放。

氢能源有助于实现零碳航空运输

氢能源,无论是在涡喷发动机中燃烧,还是在燃料电池中使用,都有助于减少飞机的排放量。此前空中客车公司披露了全球首架零排放商用飞机的三个概念,该飞机将以氢气为动力,并有机会在2035年投入使用。

然而,在目前的技术下,95%的氢能源都来自化石能源。因此,尽管航班本身能实现碳中和,但是本质上仍没有完全摆脱对化石燃料的依赖。

在未来20年内,氢能源的产量仍依赖于化石能源。

可持续发展情景假设(SDS)中的全球氢能源产量

图:可持续发展情景假设(SDS)中的全球氢能源产量

各行各业都需要迅速行动起来开发低碳方法来生产氢能源,如电解技术,但同时也需要保持较低的生产成本,因为目前,氢能源在成本上无法与传统煤油竞争。

显而易见的是,需要制定更大的激励措施来鼓励更多参与者加入类似CORSIA这样的计划,政府也需要制定政策来支持和扩大清洁燃料的使用和生产。更高的产量也将有助于降低成本。

航空业受到了新冠肺炎疫情的巨大冲击,许多航空公司都获得了政府的资金和补贴。然而,具体实施过程还需要更全面的考虑。

由欧洲非政府组织 运输与环境 开发的航空公司救助跟踪系统显示,自新冠肺炎疫情爆发以来,政府向欧洲的航空公司提供了约370亿欧元的救助资金。但是这些补贴几乎都没有附加任何关于减少碳排放的约束条件。

在近期关于救助的报告中,运输与环境组织提出的核心建议是将航空公司是否制定了去碳化计划作为申请补贴的必要前提。

——编译自《Airport Industry Review》杂志第74期,作者Saywah Mahmood