“无中生油”：用空气制造航空煤油，美军这新技术靠谱吗？

根据美国空军官方发布的消息，目前美国空军正在推动一项“空气造油”的新能源技术项目：抽取空气中广泛存在的二氧化碳作为碳元素来源，用当地水源甚至是空气中的水分作为氢元素来源，通过先进合成技术，将两者的碳元素、氢元素结合在一起，制造出航空煤油类的烃类燃料，供包括战斗机在内的各种作战装备使用。
该项目在今年8月实现了成功生产，第一阶段预计在12月结束。
美国空军支持空气制造燃料的理由

阿富汗战争中遇袭的美军
在目前公开的宣传中，美国空军对推动空气造油项目的动机解释，主要集中在两个方面：
其一，是强化后勤供应的安全性。
美国空军强调，在历史上后勤运输体系就一直是敌方的首要打击目标，目前油料运输安全已经成为美军作战中最为显著的风险来源。比如在阿富汗战争中最严重的情况下，美军伤亡的30%都源于燃料和水运输过程中遭受的袭击。而空气造油项目能大大减少燃料的运输数量，从而使得后勤运输体系具有更强的战场生存能力。
其二，是环保优势。
美国空军强调，空气造油项目只使用空气中的二氧化碳、水、可再生能源，因此完全消除了对传统化石能源燃料的需求，从而有效减少了碳排放。
美军新技术是否可行,
有多高的实用性价值？
从技术原理上讲，空气造油并不违背能量守恒等物理规律。但从实际应用的角度来看，空气造油面临着另外一个根本性的制约——制造它的能量，从何而来、是否涉及储存运输？
任何化学反应带来的能量释放，本质上都是通过不同原子之间的电子转移所实现的。我们现在使用的主流燃油品种，都是由碳氢化合物组成的烃类燃料。由于氢原子和碳原子都很轻，因此烃类燃料每释放一个电子所占用的原子量都非常小，实际上已经是自然界中化学储能密度极高的一类物质。

燃油的储能优势极高
这也是至今电动车辆无法取代燃油类(包含混合动力)车辆的根本原因——电池技术已经很先进了，但燃油的储能优势实在是过于明显。因此，空气造油必然面临一个困境：制造它的麻烦和风险，极有可能比运输它的麻烦和风险还大，而且是大得多。
一架战斗机的单次飞行任务，燃油消耗就要达到数吨；一个空军基地，根据规模大小差异，战时的日均消耗量在几百吨甚至几千吨不等。加上任何制造过程的能量利用效率都不可能达到100%，这么庞大的能量来源，一定需要相当大规模的制备设施保持运转，并获得对应的能量输入形式。

太阳能发电是最易于快速部署的能量获取形式
而这些能量的来源，无非以下几种之一：
”
化石燃料
大功率核能发电
水力发电
光/风发电
......
从这里开始逐个仔细考究的话，空气造油设施的战场部署价值就会开始变得非常尴尬：
化石燃料可以首先否决，以煤制油技术早已成熟，以油制油还不如直接拿给飞机烧划算。而且除非基地就建立在矿井周边，就必然要持续运输比传统燃料更多、更重的化石燃料给基地；完全本末倒置，不如直接送成品燃油。
需要长期建设才能使用的项目全部可以直接否决。否则这种战争打完了都不一定能完工的项目，就会像恶性肿瘤一样，在整个战争进程中，持续压榨极为昂贵和有限的军事后勤资源。
需要大量水资源的项目也基本可以否决。即使是不考虑工期问题，世界上也不是每个地方都有足够优越的自然资源和地形条件能支持大功率水电站建设的，这类地点实际上相当稀少。

海湾战争中伊拉克大量点燃油井，形成了广泛笼罩在战场上的烟雾
光伏/风力发电，特别是太阳能光伏发电在部署上相对容易，但受环境因素影响太大——遭遇少风或者阴雨气候、或者大范围的持续烟雾笼罩，其输出功率是无法保证的。
实际上别说战场，就是民用光伏和风力发电，都由于其功率等输出特性的不稳定，无法作为电网主力、甚至出现多次引发大范围电网事故的先例。这是一个无法回避的事实：在现有技术框架下，实际上没有任何一种其它的供能形式，能在兼顾可部署性、可靠性等多种因素后，追平现有的燃油储运体系。
空气造油类的先进合成技术，
最大的前景并不在地球范围内的军事领域
美国空军此次提出的空气造油技术，从深层动机上讲，有相当大一部分——甚至是起到决定性作用的一部分，都不是源自于真正的战场需求，而是服从于美军当前的政治正确大局需求，即所谓“绿色环保”。
美国空军官网自己刊载的文章，都对此直言不讳：
“
如果该平台能够扩大规模，将能实现更灵活的操作，减少对外国石油的依赖，同时具有减少碳排放的额外好处——这是国防部在国防部长劳埃德·奥斯汀三世(LloydAustinIII)领导下的一项关键优先事项。
虽然像很多西方的环保措施一样，这类技术常常不会带来总的碳排放量减少，而是把碳排放量转移给其他行业、国家。但就技术本身来说，空气造油绝不是简单的骗补贴项目，它确实具备巨大的潜在价值，甚至是人类未来发展的关键能力之一。

这项技术的未来，或许在更广阔的星际探索中。
碳氢化合物不仅是至关重要的燃料，同时更是各种化工制品的关键制造原料；从农药化肥到各种织物塑料，都离不开它们。没有碳氢化合物，人类根本无法支撑现代文明的继续存在。
在现阶段的理论框架下，碳氢化合物的主要来源——石油等化石原料，被认为是不可再生的；而且在地球之外的星体上，很可能根本没有化石原料资源存在。因此从远期的人类发展来看，无论是地球上石油资源枯竭，又或者要实现在火星上的长期居留发展；利用简单的碳氧化物和水，制备燃料和工业原料的先进合成技术，都是必须具备的能力。