Po wejściu w życie rozporządzenia Unii Europejskiej w sprawie pojazdów neutralnych emisyjnie, o czym pisaliśmy tutaj, na znaczeniu zyskały e-paliwa. Co to jest?
CZYM SĄ E-PALIWA?
Paliwo syntetyczne (e-paliwa), takie jak e-kerozyna, e-metan czy e-metanol, powstają w wyniku syntezy dwutlenku węgla wychwyconego z powietrza i wodoru wyprodukowanego przy użyciu odnawialnej lub wolnej od CO2 energii elektrycznej. Paliwa te uwalniają do atmosfery dwutlenek węgla w wyniku spalania w silniku, w ilości mniej więcej równej tej potrzebnej do ich wytworzenia. To czyni je neutralnym pod względem emisji CO2.
E-paliwa można stosować w zwykłych silnikach spalinowych, mają więc być ratunkiem dla konwencjonalnie napędzanych nowych samochodów, sprzedawanych w Unii Europejskiej po 2035 roku. Nawet dotychczas używane pojazdy spalinowe mogłyby stać się co do emisji neutralne dla środowiska.
JAK POWSTAJĄ E-PALIWA?
Paliwa syntetyczne wytwarzane są w wyniku złożonych procesów technologicznych. Ich geneza sięga drugiej i trzeciej dekady XX wieku, kiedy to prace nad nimi prowadzone były w Niemczech. Technologie te od 2009 rozwija także koncern Audi.
W procesie elektrolizy wysokotemperaturowej dochodzi do rozdzielenia pary wodnej na wodór i tlen. Pod wysokim ciśnieniem i w wysokiej temperaturze wodór wchodzi w reakcję z dwutlenkiem węgla, w efekcie czego powstaje złożona z długołańcuchowych związków węglowodorowych ciecz, tzw. Blue Crude. Następnie uszlachetnia się ją w procesie rafineryjnym, otrzymując paliwo syntetyczne.
Proces ten umożliwia produkcję paliw ciekłych z surowców odnawialnych, takich jak energia słoneczna, wiatr czy biomasa, jak i nieodnawialnych, takich jak gaz ziemny lub węgiel, ale przy zastosowaniu procesów redukcji emisji gazów cieplarnianych.
WŁAŚCIWOŚCI
Wyprodukowane paliwo syntetyczne jest pozbawione siarki, ogranicza więc emisję tlenków i azotu oraz innych gazów cieplarnianych w porównaniu z paliwami tradycyjnymi. Ma wysoką liczbą cetanową i może zastąpić paliwo kopalne. W wyniku spalania emituje do atmosfery dwutlenek węgla, w ilości zbliżonej do tej potrzebnej do jego wyprodukowania.
Proces produkcji e-paliw jest bardzo kosztowny i energochłonny. Wykorzystanie ich w samochodzie z napędem spalinowym wymaga około pięciokrotnie więcej odnawialnej energii elektrycznej niż eksploatacja pojazdu elektrycznego – podaje publikacja w czasopiśmie Nature Climate Change z 2021 roku. Stąd pojawiają się postulaty, by e-paliwo było wykorzystywane przede wszystkim do dekarbonizacji sektorów takich jak żegluga czy lotnictwo, których, w przeciwieństwie do transportu pasażerskiego, nie da się tak łatwo przestawić na niską emisyjność.
CZY STARCZY NAM E-PALIWA?
E-paliwa nie są obecnie wytwarzane w skali odpowiadającej zapotrzebowaniu.
W roku 1939 r. niemiecki przemysł chemiczny był zdolny wytwarzać rocznie 1,4 mln ton benzyny syntetycznej. W 2021 roku Porsche otworzyło w Chile pierwszą komercyjną fabrykę produkującą paliwo z wody oraz dwutlenku węgla, wykorzystując do tego prąd pozyskiwany z wiatru. Jej celem jest pozyskiwanie rocznie 550 milionów litrów paliwa. Norweski zakład Norsk e-fuel ma rozpocząć w 2024 roku produkcję paliwa lotniczego.
Z danych opublikowanych przez Instytut Badań nad Wpływem Klimatu w Poczdamie wynika, że planowana globalna produkcja paliw syntetycznych w 2035 r. wystarczy na zaspokojenie zaledwie 10 proc. niezbędnych potrzeb Niemiec.
ILE BĘDĄ KOSZTOWAĆ E-PALIWA?
Obecnie paliwa syntetyczne są ok. czterokrotnie droższe niż paliwa kopalne. Trudno dziś jednoznacznie określić, jakie te będą kształtować się w perspektywie kilkunastu lat. Pozostaje mieć nadzieję, że rozwój technologii umożliwi jej produkcję na masową skalę i w cenie osiągalnej dla użytkowników pojazdów na benzynę, gaz czy olej napędowy.
Źródło: reuters.com, autobaza.pl, motofakty.pl, rp.pl