为飞机引擎提供动力的喷气燃料在燃烧之前，其生命始于地下的化石燃料。但美国军方正在探索生产这种燃料的新方法——以合成方式，并在需要使用的地方就地生产。他们刚刚宣布了一份高达 6500 万美元的合同，授予了总部位于布鲁克林的 Air Company 公司，该公司已开发出一种不以地下的原材料为基础的合成燃料。
国防部在宣布合同时指出，它既考虑了安全问题，也考虑了环境问题。国防部 指出，为飞机运输燃料“通常需要结合使用舰船、油轮和车队。”军方补充说，这些相同的运输方式“可能会变得极其脆弱。”
以下是该燃料的工作原理、军方为何感兴趣，以及这种方法的好处和缺点。
合成喷气燃料的化学原理
这项国防部倡议名为 Project SynCE，发音为“sense”，其笨拙的全称为“受争夺环境下的合成燃料”。通过 受争夺环境，军方指的是可能发生冲突的空间，如战场。
Air Company 公司燃料的构成要素包括氢和碳，该过程需要能源。“我们从可再生电力开始，”Air Company 的首席技术官兼联合创始人 Stafford Sheehan 说。他补充说，这些电力被用来“将水分解成氢气和氧气，所以我们得到绿色氢气。”
但燃料也需要碳，所以该公司需要二氧化碳来获取这种元素。他说：“特别是对于 Project SynCE，我们正在研究现场直接空气捕获或直接海洋捕获技术。”但更普遍地说，他补充说，“我们从各种来源捕获二氧化碳。”他指出，目前他们的来源是“生物燃料生产的副产品”产生的 CO2。
所以，配方中的原料是二氧化碳，加上来自水中的氢气。这些元素在一个固定床流反应器中结合，“这是一个很花哨的说法，指的是一堆带有催化剂的管子”，或者更简单地说，“里面装有岩石的管子，”Sheehan 说。
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喷气燃料本身主要由称为石蜡的分子组成，这些分子由碳和氢组成。例如，其中一些石蜡被称为正石蜡，即碳原子呈直线排列，并连接有氢原子。还有一些被称为芳香族化合物的碳氢化合物。
他说：“你需要有这些芳香族化合物，才能制造出与化石燃料相同的喷气燃料，而且与化石燃料完全相同非常重要，因为所有引擎的设计都是为了运行在化石燃料上。”
好了，化学讲够了。关键在于这种燃料是合成制造的，不是来自地下，并且可以完全替代飞机上通常使用的精炼石油。“实际上，我们可以用我们的工艺制造出一种燃烧更清洁的喷气燃料，因此飞机产生的凝结尾迹更少，”他说。不过，燃烧时仍然会排放碳。
为什么国防部对此感兴趣
该项目涉及几个政府部门，包括空军和国防创新部门（DIU），后者充当了军队和商业部门之间的桥梁。那么，他们将在哪里开始生产这种新燃料呢？DIU 项目经理 Jack Ryan 通过电子邮件表示：“我们计划将这项技术与几个联合基地的其他可再生能源项目相结合，包括太阳能、地热能和核能。”“虽然我们还不能分享确切的地点，但该项目最初将在美国本土进行，随着时间的推移，我们预计随着机械尺寸的缩小，该系统将能够模块化，并在作战环境中使用。”
正如 Ryan 所描述的，在作战环境中拥有生产燃料的能力，在未来的冲突中可能会很有帮助，因为像油罐车这样的地面车辆可能会成为目标。例如，2004 年 4 月 9 日，在伊拉克，一场被称为“耶稣受难日伏击”的袭击导致多人死亡；据《洛杉矶时报》在 2007 年一篇关于该事件的长篇报道中记载，一个大型美国车队正在为巴格达机场进行“紧急喷气燃料运送”。
Ryan 说：“通过开发和部署现场燃料生产技术，我们的联合部队将更具韧性和可持续性。”
Nikita Pavlenko，清洁交通国际理事会（一家非营利组织）的项目负责人，对这一消息感到兴奋。“这可能还需要很长时间，”他补充说。“Air Company 仍处于商业化的非常非常初级阶段。”
这些被称为 e-fuels（电燃料）的燃料，产量不大，价格也不便宜。“我预计经济性和可用性将是很大的限制，”他说。“仅基于绿色氢气和二氧化碳的成本，你很可能会得到一种比传统燃料贵得多的东西。”就他们能够合成生产多少燃料而言，DIU 的 Ryan 说：“起初数量会比较少，为现有的燃料供应和基地微电网提供韧性，”然后会在此基础上增长。
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但 Pavlenko 表示，这类燃料确实带有环境效益，尽管重要的是他们使用的氢气是通过绿色方式产生的——例如，通过可再生能源。燃烧时燃料仍然会排放碳，但好处在于，这种燃料的产生过程首先是从大气中捕获了二氧化碳，或者阻止了其从烟囱中逸出。即使是烟囱情景，对 Pavlenko 来说也具有环境吸引力，因为“你只是从大气中‘借用’了二氧化碳——只是推迟了它进入大气的时间，而不是取出已经在地下一两百万年的东西并将其释放出来。”（一个潜在的问题是，理想情况下，不应该有排放二氧化碳的烟囱，以便首先捕获二氧化碳。）
就国防创新部门而言，他们表示对获取二氧化碳的多种不同方式感兴趣，但最热衷于从空气或海洋中获取。因为这两种方法“既能从空气/水中减少二氧化碳，又能为合成燃料过程提供原料，”DIU 项目经理 Matt Palumbo 通过电子邮件说道。Palumbo 还指出，他预计合同的这一阶段将持续约两到五年，并认为这项事业将继续下去。
