清华大学魏飞教授和张晨曦教授领导的研究小组发表了一篇前瞻性论文，评估了从根深蒂固的化石燃料依赖技术到旨在实现碳中和的创新战略的进展，特别关注可持续发展战略的制定来自CO2的航空燃料。

本文对CO2转化为喷气燃料的前沿方法进行了分析回顾，并对当前工业模型的实用性进行了评估。

由于对碳密集型能源的依赖，大气中温室气体的浓度急剧增加。特别是，由于高能源需求和当前的技术限制，将CO2和CH4重新纳入化学工业尤其具有挑战性。面对这一巨大挑战，各国政府采取了不同的策略来减少碳排放。

“在化学工业应用的碳排放(例如CO2和CH4)回收利用的多种策略中，整合可再生能源将碳排放转化为增值产品是一条可行的途径。

“因此，致力于发展可再生能源，不仅是负责任国家控制CO2排放的关键，也是能源独立的必然选择。”清华大学教授魏说。

该团队注意到各国在可再生能源领域的工作方式。欧盟的可再生能源指令III代表了朝这个方向迈出的开创性一步，为将可持续能源实践纳入法定授权奠定了先例。他们还注意到中国的加速研究进展，特别是在光伏(PV)技术领域。

“中国太阳能光伏、风能发电大幅增长，知识产权投入居全球第一。此外，可再生能源完整的产业链提供了发展机遇。”将CO2转化为可持续航空燃料(SAF)”，Wei说道。

可持续航空燃料(SAF)是指源自非化石资源的液态烃燃料，即绿色航空燃料。航空燃料采用CC和CH化学键作为储能，其能量密度是商用锂离子电池的80倍。能量密度的巨大差距使得航空领域难以快速实现电气化，因此SAF成为世界航空业实现净零排放的主要途径。

截至2020年底，全球共有65个国家实施了SAF强制混合政策，到2027年，国际民航组织的碳减排抵消机制(CORSIA)将全面执行。欧盟(EU)可再生能源指令规定，2030年SAF掺混比例不低于5%，2050年不低于70%，其中通过二氧化碳捕集生产的电燃料(eFuel)比例不低于到2050年将超过35%。

而美国通货膨胀削减法案(IRA)为SAF提供了税收减免，目标是到2050年实现100%SAF作为航空燃油替代化石燃料。航空业的“绿色壁垒”让SAF的售价是原来的四倍作为石油基喷气燃料，SAF成为能源领域的“圣杯”，也是绿色能源盈利过程的先驱。

“CO2toSAF(CO2AFTM)”技术利用CO2作为碳原料，将其与利用风能或太阳能等可再生能源电解水产生的绿色氢气相结合。该过程合成具有高能量密度的液体喷气燃料。

“可持续航空燃料(SAF)在确保航空航天领域的国家能源安全和实现世界航空业净零排放方面发挥着关键作用。这种方法利用液体燃料作为跨季节和跨年的新型能源储存形式;同时可再生航空燃料在航空业中被全球认可为一种可行的碳减排途径，这一过程的高附加值使其成为一种重要的、有利可图的工业化方法。”

研究团队包括郭田、张和费伟。他们在中国北京清华大学化学工程系绿色化学反应工程与技术北京市重点实验室工作。张先生还在鄂尔多斯实验室和清华大学碳中和研究所工作。魏还在鄂尔多斯实验室工作。

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