一、引言
2015年巴黎協定要求全球各部門大規模減少溫室氣體排放量，而本世紀中葉。早在2009年，國際航空運輸協會(International Air Transport Association , IATA)於2009年提出航空業環境目標為以2005年為基準，在2050年前減少碳排50%。雖然這僅是35年的減碳展望，其對飛航部門的影響卻可能超過50年。誠然未來的創新航空推進系統可能是長期而言非常重要，然而選用再生燃料來追求接近為零的溫室氣體淨排放量，是實現航空部門大幅減少溫室氣體排放的關鍵。各項新技術和新燃料的導入時間點和程度確實對隨時間積分所得的總排放量深具影響力。越晚在航空部門達成絕對的溫室氣體減排，將為航空部門及社會各界帶來更大的衝擊。雖然溫室氣體排放為當代最重要的環境考量之一，未來的航空器燃料選擇仍必須滿足提供各相關的永續發展議題，諸如高海拔地區氣候衝擊、水資源或土地需求。

二、電能製油(Power-to-Liquids, PtL)
電能製油是以電作為能量來源，水及二氧化碳作為投入物資，藉以產製液態碳氫化合物的生產途徑。以再生電能製油產製航空燃油的兩個主要途徑為：Fischer-Tropsch (FT)合成及其進階製程、甲醇合成及轉化。電能製油的生產包括三個主要步驟：
(一) 以再生能源電力電解水製氫。
(二) 以再生能源產製二氧化碳及轉換。
(三) 將合成的液態碳氫化合物升級轉換為精煉燃料。
如同其他合成製程所得產品，電能製油製程的產物是汽油、煤油、柴油和其他燃料產品的混合物。產品組成中至少有50%的能量比例是可轉換為航空燃油。

三、當代科技儲備備
Fischer-Tropsch合成及甲醇合成轉化這兩種PtL製程都已發展成熟。PtL可以高濃度再生二氧化碳為原料，利用既有的工業規模製程來製造。目前已有個別進程進行大規模建置及應用，完整的PtL整合系統實例為德國Sunfire示範廠。自空氣中二氧化碳萃取和高溫電解製程展現其生產潛力和效率。再生能源發電成本近年來顯著降低，使得引入其進行電能製油的利基增加。PtL製航空燃油已漸具可行性。ASTM航空燃油標準已容許摻合50%以Fischer-Tropsch合成的航空燃油，而以甲醇合成轉化製程所得產品尚未獲得批准。

四、電能製油的環境效益
本研究顯示，再生能源PtL因其使用電力、二氧化碳及水等面向貢獻的環境效益是顯而易見的。使用生質衍生二氧化碳和再生能源發電進行的PtL，其溫室氣體排放量接近碳中和。非二氧化碳所致高海拔氣候影響較小。相較於其他生質燃料，PtL的用水需求幾乎可以忽略，土需要求也少得多。PtL這項合成燃料排放污染較少，且可改善燃燒。PtL的永續性績效比同為生質航空燃油的以藻油、酒精、麻瘋油為料源產製的航空燃油都明顯優勝。

五、經濟性和量產可行性
短期內應用PtL的主要挑戰為其生產成本仍高於傳統噴射航空燃油的生產成本。降低成本的方式主要有降低再生能源發電成本(風能、太陽能)、改進PtL生產製程(高溫電解、二氧化碳萃取等)、以及擴大達經濟規模以及提高效率。PtL主要優勢是超過全球能源需求的龐大風能和太陽能發電潛力，以及其可能在能源安全及在地產值的貢獻。

六、PtL航空燃油的強弱危機分析
(一) 優勢
1. 投料能力(燃料、後勤、引擎)。
2. 高能量密度。
3. 龐大的全球再生能源潛力。
4. 接近零溫室氣體排放。
5. 比生質燃料的水需求低。
6. 較低土地需求。

(二) 劣勢
1. 燃料生產總成本。
2. 再生二氧化碳供應。
3. 非零污染物排放之選項。

(三) 機會
1. 強化在地經濟。
2. 對具大型風能和太陽能發電潛力地區有產業發展機會。
3. 提供電網配套服務。
4. 可減少在地和高空之污染物排放量。

(四) 威脅
1. 飛機(內燃機)技術鎖定。
2. 合成PtL所用二氧化碳來自傳統來源之鎖定。
3. 再生能源發電廠的廣泛接受度。

七、PtL如何成為解決方案的一部分
以再生能源產製之電力和及二氧化碳生產PtL航空燃油，應該和其他生質航空燃油相同的程度加以研究，包括支持PtL發展和產業化計畫。PtL減排潛力對航空部門氣候衝擊的貢獻應獲重視。為啟動PtL關鍵技術，以再生能源電能產氫可用於：
(一) 改善需用氫的生質燃料製程的溫室氣體排放情況。
(二) 增加碳過量的生質燃料製程產率。
(三) 在原油煉製廠中取代化石燃料產製氫。
上述各項可顯著改善現有燃料製程的環境績效，並同時為PtL產業化作準備。

八、未來展望
1. 開始調查以再生能源電力產製之航空燃油(包括PtL)。
2. 強化國際民航組織中以再生能源電力產製PtL的地位。
3. 發展及建立再生能源電力產製PtL的永續認證架構。
4. 針對以甲醇產製PtL航空燃油的ASTM認可，提升PtL技術競爭力。
5. 採用再生航空燃油是經濟挑戰。爭取商業成功案例為PtL發展的重要目標。