使用微藻油為原料轉化為永續航空燃油之製程模擬分析

本淨零排放已成為全球的首要任務，航空業也在努力減少對環境的影響，這也帶動了對可永續航空燃料（Sustainable Aviation Fuel, SAF）的需求。在各種可再生能源中，微藻以其生長速度快、脂質含量高、在培養過程中能封存二氧化碳等優點，成為一種前景看好的原料。微藻衍生油可透過先進的精煉製程，如加氫脫氧 (HDO)、加氢裂化和異構化，轉換成燃油，從而生產符合航空燃料標準的高品質碳氫化合物。本研究旨在建立一個以微藻油為原料，轉化為SAF之整合製程模型，並透過Aspen Plus進行程序模擬與性能分析。整體製程涵蓋加氫脫氧（HDO）、異構化／加氫裂解及分離單元，其中HDO反應器操作條件設定為340 °C與30 bar，能有效將三酸甘油酯轉換為飽和長鏈烷烴。隨後於異構化與裂解單元中，在380 °C、30 bar條件下進一步將產物改質，成功降低燃料凝固點至−46.97 °C，使其符合Jet A規範的技術要求。分離單元則有效濃縮C8–C16碳數範圍的液態烴，作為最終航空燃料產品。此外，本研究亦針對設備運行進行能量分析，結果顯示整體系統可達56 %以上的節能潛力，顯著提升能效期望。碳足跡評估方面，本研究以臺灣電網排放係數為基準，分析單位燃料生產過程中之CO₂ 排放分布，發現加熱階段為主要碳排來源，佔比高達95.8 %，惟若考量微藻生質碳吸存能力，整體製程具有實現負排放的潛力。綜合而言，本研究不僅展示微藻油作為SAF商業化的可行性，亦提出一套具熱整合與低碳排放潛能的製程設計，為未來推動生質航空燃料技術奠定理論與模擬基礎。