Capgemini破茧而出，展翅高飞：印度30亿美元的SAF市场机遇

印度3亿美元SAF商机 一个在印度的全球机会 SAF 正在成为航空工业的关键创新，提供了一种对传统化石燃料的可行替代品，减少了温室气体排放。全球可持续航空燃料（SAF）市场预计将达到到2030年，总价值将达到168亿美元，相当于年均复合增长率（CAGR）为47.7%。. 这一领域的一项显著进展是从废弃烹饪油（UCO）和其他废物材料生产可持续航空燃料（SAF）。印度的UCO市场庞大，且印度政府对SAF的承诺使其成为SAF开发的理想地点。 主要驱动力是减少温室气体排放日益增长的需求，而主要障碍在于可持续航空燃料（SAF）与传统燃料之间的成本差异。由于航空公司对SAF的全球需求不断增加，存在机遇，但在生产大量SAF方面仍存在重大挑战。 在这方面的一个显著进步是从废食用油（UCO）和其他废料中生产可持续航空燃料（SAF）。印度庞大的废食用油市场以及印度政府对于SAF的承诺，使其成为SAF开发的理想地点。印度政府设定了一个目标，即混合2027年实现1%的SAF与喷气燃料混合，2028年实现2%。到2030年，他们旨在拥有足够的原料来生产每年19至24亿吨SAF远超过印度所需的8000万至1000万吨（即使考虑到50%的混合比例）。因此，印度很快可能成为SAF的重要出口国。 航空航天领导者在这一转型中扮演着核心角色。他们是那些最熟悉喷气燃料生产要求的人。作为自然创新者，他们习惯于复杂的挑战。但最重要的是，航空航天行业带来了一种世界上独一无二的可能性精神。 我们将看到，利用印度的废食用油需要独创性、合作以及最高水平的技术工程。这是一个航空项目的任务。 第一部分印度的二手烹饪油 印度的UCO供应链涉及多个参与者，包括食用油制造公司、食品业务运营商、私人家庭以及UCO收集商。印度的外出就餐文化经历了显著增长，这一趋势是由城市化和更高的可支配收入推动的。这一趋势使得快餐餐厅成为食用油的主要消费者，以满足城市居民的快节奏生活方式。结果是年UCO增长率为3.3%。，从2022年的320万吨增加到预计的至2028年的410万吨。然而，仅10%的这些废弃食用油目前被重新用于生物柴油的生产代表着巨大的错失机会。 印度对烹饪油的需求令人印象深刻。2022年，印度消费了超过2200万吨– 占全球204公吨 – 包括椰子、棉籽、橄榄、棕榈、花生、油菜籽、大豆和葵花籽油。它们生产了320万吨废食用油。 印度的全球废食用油（UCO）市场作用正变得越来越重要。作为世界上第二大食用油消费者，印度拥有大量的UCO可以用于生产可持续航空燃料（SAF）。这是一个好消息，因为其他主要的UCO生产商——包括最大的中国——都难以满足不断增长的全球需求。展望未来，这种需求只会上升。 全球UCO到SAF市场目前价值为3880万美元。预计将增长至令人惊讶的数额。到2030年，复合年增长率（CAGR）达到63%，市值达到7.34亿美元。印度的扩大UCO到SAF生产的能力可以帮助弥合供需之间的差距，使其在全球SAF市场中成为一个关键玩家。 当前废弃物处理实践及环境影响 人们以不同的方式处置废食用油，每种方式对环境和社会的影响程度各异。同时，也有证据表明，废食用油可能重新进入食物链，这带来了潜在的健康风险。 Neste，一家芬兰的可再生燃料公司，已成为全球UCO转化为SAF的领先企业。Neste从各种来源收集UCO，包括家庭、餐厅和食品加工设施，并在其炼油厂将其加工成可持续航空燃料。 Neste 采用创新的精炼工艺，如加氢处理和异构化，将UCO转化为高质量SAF。这些工艺确保去除杂质和污染物，从而生产出清洁且可持续的航空燃料产品。 2019年至2022年间，Neste报告了可持续航空燃料（SAF）生产的稳步增长，到2022年，年产量已超过20万吨。 第二部分可持续航空燃料（SAF） 多样化的原料和转换技术 可持续航空燃料提供可比的性能，而减少温室气体排放量多达80%。我们将具体探讨从氢处理酯和脂肪酸（HEFA）工艺中提取的生物-SAF。 食用油只是可以转化为可持续航空燃料（SAF）的原料之一。生物质原料是另一类，包括广泛的有机材料，如农业残留物、林业副产品以及专用能源作物。这些原料为SAF的生产提供了可再生和丰富的资源，有助于减少废物和碳封存。基于海藻的原料由于脂质含量高，能在非耕地和污水中生长，因此为SAF的生产提供了另一条诱人的途径。城市固体废物（日常垃圾）具有双重效益——废物管理和生物燃料生产。最后，食品加工、餐馆和其他来源的废油和脂肪可以转化为生物柴油，这是SAF的组成部分。利用废物流进行燃料生产可以促进 生物安全燃料（Bio-SAF）来源于可再生和可持续的原料，如废食用油、农业残留物、藻类或废弃物。在此文件中，我们将生物安全燃料简称为SAF。它的设计目的是通过生产比传统喷气燃料具有更低生命周期温室气体排放的燃料来减少航空行业的碳足迹。换句话说，生产、使用和处置SAF过程中排放的温室气体总量少于传统喷气燃料。80%的航空二氧化碳排放结果来自覆盖超过1,500公里（中程和远程）的航班，对于这些航班，氢能和电能都不是可行的选择。因此，可持续航空燃料（SAF）对于减少该行业的排放至关重要。 循环经济原则并且减少了对原生原料的依赖。 所采用的将原料转化为燃料的方法与资源本身一样多样化。它们包括： 1. 费舍尔-特罗普施（FT）技术：此方法将煤炭、天然气、生物质甚至市政废物等不同原料转化为合成燃料。原材料被转化为合成气（合成煤气），然后转化为长链烃，并精炼成可持续航空燃料。 3. 人工异构烷烃（SIP）生产：SIP燃料通过合成分支链烃来模拟传统喷气燃料的特性而制造。这涉及到使用来自各种原料（如生物质、天然气或工业废物）的轻烯烃。SIP燃料以其出色的冷流特性和高能量密度而闻名，使其成为航空燃料的理想选择。 2. 酒精至喷气燃料（ATJ）工艺：该工艺将基于酒精的原料，如乙醇或丁醇，转化为喷气燃料。其特点在于使用可再生原料、与现有航空基础设施兼容以及可能减少温室气体排放。ATJ因其与现有乙醇生产设施的整合和大规模应用潜力而引人注目。 4. 水处理酯类和脂肪酸（HEFA）途径：此方法通过水处理将植物油或动物脂肪中的三甘油酯转化为航空燃料。HEFA燃料已在商用飞机上使用超过十年，依赖可再生原料和现有的炼油基础设施。对于将废弃烹饪油（UCO）转化为燃料，这是首选方法。 Following production, the resulting SAF is blended in varying ratios with conventional jet fuel to meet industry specifications, rendering its use without any required modifications to aircraft plausible. 为何HEFA是用于废弃食用油的理想选择 如何将石油转化为燃料来降低航空领域的碳排放 首先，在技术方面，废食用油含有高水平的游离脂肪酸和不纯物，HEFA技术在其预处理步骤中可以去除这些物质。将HEFA与废食用油结合使用也提供了显著的环境和法规效益。它有助于将废物从垃圾填埋场或不正确的处置方法中转移出去，从而减少环境污染和相关的负面影响。由HEFA衍生的可持续航空燃料（SAF）也符合严格的航空燃料规格和法规标准。然而，在消极方面，传统HEFA精炼厂的产出中只有大约15%是煤油，而85%是道路燃料（尽管这个比例可以显著提高——）最高50%– 使用适当的技术）。 该转换过程的重要性在于其潜力，可以在航空领域显著减少碳排放。源自废食用油和其他可再生原料的可持续航空燃料（SAF）相较于传统喷气燃料，具有更低的生命周期碳足迹，这主要归功于其生产方式，其能耗远低于传统燃料生产。 使用有机废弃物还有另一个好处。无论来源如何，喷气燃料释放的二氧化碳量都是相同的。但废烹饪油（UCO）本就会排放二氧化碳，只是在垃圾填埋场或排水系统中缓慢降解。通过将其用作喷气燃料，我们实际上只是将这种不可避免的二氧化碳生产转化为有益的用途。相比之下，传统燃料从地下石油中提取额外的碳，并将其释放到空气中。这种废烹饪油（UCO）的额外使用与之前提到的循环经济概念完全一致。 总体而言，HEFA途径为将废弃食用油转化为可持续航空燃料（SAF）提供了一种有效的方法，使其成为一项极佳的选择。 航空公司和航空航天利益相关者面临着具有挑战性的减排目标。可持续航空燃料（SAF）为实现这些目标提供了一条可行的途径，并且受到政府支持和政策框架的激励。然而，前方还有着令人敬畏的挑战，始于收集环节。 第三部分UCO收集面临的挑战 • 在现有的收集基础设施中的低效率：即使在存在UCO收集计划的地区，诸如不理想的收集路线、不一致的收集时间表以及处理UCO容量不足等问题，也可能导致错过收集机会和资源利用低效。 收集废弃食用油并非易事。挑战包括： • 缺乏结构化的收集机制：与其他可回收材料，如纸张或塑料不同，通常没有专门的基础设施用于UCO收集。这种缺乏组织使得它对消费者和企业都具挑战性。妥善处理废矿物油并确保收集实体高效收集。 实施结构化收集系统、提高对废弃油脂（UCO）回收的认识以及优化收集基础设施是克服这些障碍和促进可持续UCO管理的关键步骤。最好的消息是，最近的技术创新使得这一过程变得更加容易。 • 消费者和企业对（相关内容）的认识有限：许多人并不知情关于不当丢弃UCO的环境影响及其转换机会。 技术干预 我们建议三种解决方案以提高UCO收集的效率： • 物联网（IoT）赋能的UCO收集箱：物联网技术可以实时监测UCO水平，并在需要时提醒收集团队进行清空。此外，物联网赋能的收集箱可以根据填充水平优化收集路线，减少不必要的行程，并最小化燃料消耗和排放。1. • 移动应用程序用于透明跟踪和报告：通过使用GPS和数字报告功能，移动应用程序帮助收集团队实时记录收集位置、数量和时间戳。这些数据可以轻松访问并与消费者、企业和监管机构共享，从而提高问责制和符合UCO回收法规。2 • 自动化和机器人在收集与运输中的应用：自动化的收集车辆能有效地清空UOP（使用过的油）垃圾桶，并将收集到的油运输到加工设施。自主无人机或者机器人也可被用于检查收集路线、识别垃圾箱位置以及检测异常，进一步改进运营效率并降低劳动力成本。 截至目前，参与UCO收集的主要参与者包括政府机构、废物管理公司、餐厅和消费者。他们共同推动了这个领域的起步，但他们没有利用这些技术创新，也没有为工业化流程奠定必要的基石。这是一个需要领导者引领的市场。 成功故事 澳大利亚的国家航空公司，Qantas，已将其可持续性战略的一部分纳入UCO到SAF的转化。Qantas已成功进行了使用从UCO衍生出的SAF进行的航班，展示了其在航空领域减少碳排放的承诺。 澳大利亚航空公司与生物燃料生产商和技术开发者合作，部署先进的转换技术，将废弃食用油（UCO）转化为可持续航空燃料（SAF）。这些技术包括酯化、水处理和费托合成，能够实现废弃食用油向航空燃料的高效和可持续转换。 第四章推动一场革命 供应链间协作的必要性 收集、转换和商业化UCO的挑战相当大。这就是为什么航空航天公司是这项工作的合适合作伙伴。 为了实现从印度废食用油中提取SAF的潜力，整个供应链的协作是必不可少的。从原料收集和加工到分销和认证，每个阶段都需要供应商、炼油厂、监管机构和终端用户（包括航空公司和航空航天公司）之间的协调努力。在全印度，有价值的食用油正在被浪费（往往是字面上的）。节约这种资源是可能的，但它需要与了解地形的人进行紧密合作。 作为价值链的最后一环，航空航天公司可以通过推动需求在构建市场中发挥关键作用。它们可以投资生产能力和确保原料的收集和可用性，从而确保满足当前和未来需求的资源。通过这样做，它们将有助于为这种创新的燃料来源创造一个可持续和高效的市场。 航天公司也熟悉在监管环境