航空业是全球经济互联的重要纽带，但也面临着严峻的脱碳挑战。据统计，航空业二氧化碳排放量占全球二氧化碳排放量的2%—3%，且在持续增长的客运需求下，其气候影响不容忽视。推动绿色飞行，迈向可持续航空，已成为全球共识与迫切任务。
根据多方研究显示，这一转型依赖于三大支柱：创新技术（如可持续航空燃料与新型飞机）、运营效率提升以及强有力的政策支持。在此背景下，欧洲正在领变革，而IVL瑞典环境研究院凭借深厚的科研实力，致力于为行业提供关键的科学评估与解决方案，助力构建更清洁的未来航空体系。
1. 碳中和研究：碳捕捉生产航空燃料
IVL在“生物电”航空燃料项目中，研究了在瑞典大规模生产可再生的“生物电”航空燃料（Bio electro jet fuel, BEJF）的可行性。项目研究基于耶姆克拉夫特（Jämtkraft）公司位于厄斯特松德（Östersund）郊外的生物质热电联产工厂得以完成。在工艺生产过程中，生物质热电厂烟囱中的二氧化碳将被捕获，并与由可再生电力产生的氢气合成生产飞机燃料。该项目是在考虑和评估不同的流程，运营和整合，成本，环境影响，商业模式和参与者等因素的情况下，研究在特定地点生产可再生航空燃料的可行性。该研究所制备的航空燃料的使用对气候和环境的影响很小。每MJ燃料所产生的二氧化碳排放量在9-16克之间，与化石燃料相比，二氧化碳排放量最多可以减少86%。约40%的产品将作为航空燃料，其余部分将成为汽油和柴油形式的可再生燃料。在满负荷条件下，该工厂每年可生产超过80,000吨的“生物电”燃料，其中约27,000吨可供航空使用，约占瑞典每年航空燃料使用量的5％。“生物电”燃料的生产成本预计为每升15-25克朗。
研究结果表明，厄斯特松德拥有良好的条件进行“生物电”航空燃料生产，并且与其他可再生航空燃料相比，其生产价格具有竞争力。
2. 项目：优化航线以减少气候影响
IVL研究项目：通过路线优化和生物喷气燃料在减少气候影响方面的发展前景。与在地面燃烧相比，在高空燃烧航空燃料时产生的氮氧化物、颗粒和冷凝水蒸气等污染物对气候产生更大的影响，这一现象被称为高空效应。高空效应加强了化石燃料以及纯生物喷气燃料所产生的二氧化碳对气候的影响。研究中表明，与传统喷气燃料相比，生物喷气燃料燃烧产生的颗粒物排放量更少。这将对高空效应所导致的气候变化产生影响。
这项研究将通过大气建模和模拟日常飞行路线规划来完成，确定是否属于气候优化。后者在SMHI的天气预报以及Novair航空公司对路线规划的帮助下，在斯德哥尔摩-基律纳航线上开展工作。
3. CARBIOW：从有机废弃物中提取负碳生物燃料
一个由来自不同学科、不同国家的研究人员组成的团队将在未来42个月内共同努力，开发一项具有创新性和可持续性的工艺，使用负碳排放的有机废弃物生产用于航空和航海领域的生物燃料。
CARBIOW（Carbon negative biofuels from organic waste， 即将有机废弃物转化为负碳生物燃料）是欧盟在“地平线欧洲”计划下资助的一个创新研究项目，该项目通过提出涵盖有机废弃物转化为生物燃料的整个过程以及水泥基材料固碳（以达到负排放）的新技术，解决绿色转型和循环经济问题。
CARBIOW项目旨在通过以下方式密切促进可持续发展、绿色转型和循环生物经济:
- 建立新的技术体系，如有机废弃物预干燥处理和清洁生物燃料生产技术；
- 推动废生物燃料氧转化的新技术进步；
- 将有机固废逐渐作为一种来源稳定、可靠、丰富和安全的生物质资源，并促进合作，建立真正的生物经济；
- 促进航空和海运等减排难度大的行业的脱碳；
- 通过促进技术创新、提高技术效率和产生新的负碳足迹矿物原料实现大型工业的脱碳，例如通过二氧化碳固定来实现水泥行业脱碳。
随着全球对可持续发展目标的共同追求，IVL瑞典环境科学研究院将为航空领域的可持续发展注入新的活力，也希望为全球减少碳排放提供实践指南和灵感。我们将通过跨学科合作、持续创新，以及对新技术与新领域的探索，努力为解决当今面临的环境问题做出持续贡献。