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揭示可持续航空燃料在航空部门脱碳方面的潜力
Energy & Environmental Science ( IF 32.4 ) Pub Date : 2022-06-14 , DOI: 10.1039/d1ee03437e
Andres Gonzalez-Garay 1 , Clara Heuberger-Austin 2 , Xiao Fu 2 , Mark Klokkenburg 2 , Di Zhang 1, 3 , Alexander van der Made 2 , Nilay Shah 1
Energy & Environmental Science ( IF 32.4 ) Pub Date : 2022-06-14 , DOI: 10.1039/d1ee03437e
Andres Gonzalez-Garay 1 , Clara Heuberger-Austin 2 , Xiao Fu 2 , Mark Klokkenburg 2 , Di Zhang 1, 3 , Alexander van der Made 2 , Nilay Shah 1
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航空业约占人为温室气体排放总量的 2%。预计到 2050 年将增长 4 到 6 倍,人们越来越关注减少其碳足迹。在这项研究中,我们分析了推广太阳能可持续航空燃料 (SAF) 以减少该行业排放的要求。使用西班牙地区的离散时空数学描述,我们提出了通过费托 (FT) 和甲醇制燃料 (MtF) 生产喷气燃料所需的关键要素。我们发现太阳能光伏、电力储存和碱性水电解是太阳能 SAF 性能的关键驱动因素,而设施的最佳位置是由太阳辐射、地下 H2储存和高航油需求。我们表明,H 2的持续供应需要过大的技术规模,这反过来又会降低太阳能电池板和电解槽的利用率。虽然通过持续供电(例如,通过电网)可以获得更高的使用率与基于化石的喷气燃料相比,使用可再生能源对于保证减少 CO 2排放至关重要。我们发现,2020 年西班牙每公斤燃料的生产成本从 3.90 欧元 (MtF) 到 4.95 欧元 (FT) 不等,使用太阳辐射作为唯一能源和 CO 2 点源,减少 CO 2与基于化石的对应物(每公斤燃料2.5-2.7 公斤二氧化碳当量)相比,生命周期排放量减少了 25 %。潜在的技术改进可以将CO 2点源的航空燃料生产成本降低到每公斤燃料2.5-3.3欧元,而排放量可以达到每公斤燃料约 1.0 公斤 CO2 当量。最终,这些航线对机票成本的影响将导致目前至少增加 100-150%,到 2050 年增加 40-80%,这与当前对技术和碳价格的预测相符。这表明未来每吨CO 2需要征收500 欧元的最低碳税才能使SAF 具有竞争力。
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更新日期:2022-06-14
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