
來源:Green Air News
在氣候變化日益嚴峻的今天,航空業正面臨著巨大的減排壓力。
可持續航空燃料(SAF)被視為實現航空脫碳的關鍵路徑之一。然而,SAF的大規模生產仍面臨原料限制、成本高昂和技術路線單一等多重挑戰。
近期,一項由碳管理企業LanzaTech、美容個護集團Mibelle以及弗勞恩霍夫研究中心Fraunhofer IGB共同推動的技術突破,有望為這一局面帶來轉機。
這三家企業成功利用二氧化碳(CO?)制備出一種棕櫚油替代品,該物質不僅可用于化妝品,還有潛力成為SAF生產的新型原料。
目前,SAF主要存在四條具有較好發展前景的技術路徑,包括:酯類和脂肪酸類加氫工藝(HEFA)、費托合成工藝(FT 或 G+FT)、醇制合成工藝(AtJ)以及電轉液工藝(PtL)。
國際航空運輸協會(IATA)報告顯示,HEFA是目前最成熟的生物航空燃料生產工藝,當前超過80%的SAF供應依賴于該技術路線。
而作為第一代SAF燃料,HEFA技術的核心原料主要來自廢棄食用油(UCO)、植物油脂肪酸(如棕櫚油)和動物脂肪等。
其中,棕櫚油是目前全球最常用的植物油之一,廣泛用于食品、化妝品、清潔劑和生物燃料。其高產量、耐儲存和耐高溫的特性使其成為許多工業流程中難以替代的原料。
馬來西亞、印尼、泰國等東盟國家是棕櫚油的主要產地,資源豐富。馬來西亞作為全球最大的棕櫚油出口國之一,曾積極推動將棕櫚油用于SAF生產。
然而,業界對棕櫚油作為SAF原料的前景并不樂觀。作為一種食用油脂,棕櫚油存在與食品行業“爭油”的問題;更重要的是,它還面臨嚴重的可持續性質疑。
棕櫚油的大規模種植導致了嚴重的環境問題,包括熱帶雨林砍伐、生物多樣性喪失和大量二氧化碳釋放。歐盟曾計劃將棕櫚油、大豆油等排除在可持續SAF原料范圍之外。

圖說:當地人正在收獲和運輸棕櫚果
來源:EU Parliament
如今,LanzaTech等企業開發出的這項新技術提供了另一種解決方案:不再依賴植物種植,而是直接利用捕獲的CO?作為碳源,通過微生物發酵“釀造”出棕櫚油的替代品。
這不僅切斷了與 deforestation(森林砍伐)的聯系,更實現了碳的循環利用——將溫室氣體轉化為有價值的產品。
該技術的核心是一種名為“雙重發酵”的生物工藝:先將二氧化碳轉化為酒精,再進一步轉化為類似棕櫚油的脂肪。
首先,LanzaTech利用其專利的氣體發酵工藝,將工業排放或廢棄物氣化產生的CO?轉化為乙醇。這一過程類似于釀酒,只不過原料不是糧食,而是溫室氣體。
接著,Fraunhofer IGB開發了第二步發酵工藝,利用天然非轉基因油酵母將二氧化碳產出的乙醇進一步合成為一種功能與棕櫚油高度相似的脂肪混合物。
整個過程完全基于自然微生物的催化作用,最終產品未來有望在眾多行業應用中取代棕櫚油。

來源:Fraunhofer IGB
更令人興奮的是,這項技術還具有跨行業的應用潛力。
在化妝品領域,Mibelle Group已經成功利用該替代脂肪開發出無棕櫚油的配方,其護膚性能甚至優于傳統原料。
在航空脫碳領域,這種合成脂肪可作為HEFA路徑的原料,用于生產可持續航空燃料。
此前,HEFA路徑的主要原料棕櫚油面臨可持續性爭議,而另一種核心原料——廢棄食用油又經常受到供應不穩定、價格波動的限制。
以廢棄食用油(UCO)為例,雖然其減排效果顯著,但收集難度大、供應有限。歐美曾大量從中國進口廢棄食用油(俗稱“地溝油”),也反映出廢棄油脂作為SAF原料的緊缺現狀。
通過將以二氧化碳為原料生產的乙醇轉化為HEFA原料,這項新創新為HEFA路徑的持續發展掃清了關鍵障礙,也為SAF生產開辟了更多可能性。

圖說:Mibelle、LanzaTech以及Fraunhofer IGB工作人員見證發酵工藝的啟動
來源:Fraunhofer IGB
實際上,LanzaTech此前主攻的技術路線方向是醇制航空燃料(ATJ),該公司已實現將乙醇轉化為SAF的商業化生產。
而此次技術突破則進一步擴展了其技術平臺,使乙醇也能通過HEFA路徑參與SAF生產,形成“雙路徑”解決方案,也讓HEFA路徑與ATJ路徑形成了一種聯動。
這不僅降低了難以減排行業的碳排放,還增強了SAF供應鏈的韌性和地域多樣性——任何有CO?排放的地方,都有可能成為SAF的生產基地。
目前,該技術已完成實驗室階段的驗證,正在Fraunhofer位于德國Leuna的化學生物技術過程中心進行中試放大。下一步目標是實現公斤級生產,并逐步推向商業化。
LanzaTech首席執行官Jennifer Holmgren指出,這一創新展示了“循環碳經濟”的潛力:溫室氣體不再是廢物,而是資源。
從更廣闊的視角看,這項技術的意義遠不止于替代棕櫚油,更在于利用生物學的力量,將排放的碳重新納入經濟循環,既能緩解環境壓力,又能創造經濟價值。
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