Dlaczego przyszłość paliw syntetycznych zależy od zielonego wodoru

Po lewej stronie sans-plomb 98, po prawej stronie paliwa elektronicznego, ich skład chemiczny jest prawie identyczny. Zdjęcie: SDP/Porsche

Podsumowanie paliwa: Rozwiązanie do przechowywania samochodów benzynowych po 2035 r?

Kontynuuj jazdę samochodami z silnikiem termicznym, nawet po 2035 r. Jest to, co niektórzy producenci marzą. Aby to osiągnąć, pracują nad paliwem syntetycznym, aby móc zawsze korzystać z modeli silników termicznych jutro.

Zamiast zmienić samochód, jeśli zmieniliśmy paliwo? Podczas gdy Europa prawie postanowiła przejść na 100% elektryczne, z Cel sprzedaży nowych samochodów wyłącznie zero emisji CO2 za 2035, Niektórzy producenci pracują nad alternatywnymi rozwiązaniami, które będą nadal jeździć z silnikami termicznymi, bez zbyt dużego zanieczyszczenia. Jedno z tych rozwiązań nazywa się paliwem syntetycznym, zwanym także „e-paliwem” lub „e-karant”.

Już stara technologia

Paliwo podsumowujące to paliwo uzyskane bez oleju, poprzez proces chemiczny z surowców zawierających węgiel i wodór. Aby wytworzyć go czysto, na przykład można zastosować zielony wodór. Wodór jest następnie wytwarzany przez elektrolizę, w celu oddzielenia wodoru i tlenu na cząsteczki wody, wykonane z odnawialnej energii elektrycznej (słoneczny, wiatrowy, hydrauliczny …) lub słabo gazowany z energią jądrową. W przypadku CO2 możemy na przykład ponownie wykorzystać emisje niektórych miejsc przemysłowych, odzyskując dwutlenek węgla.

Proces nie jest nowy. Niektóre kraje były już zmuszone do tego produkcji … z powodu braku ropy. Tak było w przypadku Niemiec podczas II wojny światowej lub Afryki Południowej w latach 50. i 60. XX wieku, które następnie przeszły międzynarodowe sankcje antyapartheidu. Następnie olej podsumowujący uzyskano z węgla, dlatego z dość katastrofalnym śladem węglowym. Obecnym wyzwaniem jest zatem sukces w produkcji w czystości.

Porsche w punkcie na temat

W sektorze motoryzacyjnym marki niemieckie są szczególnie zainteresowane. To nie jest nic takiego Minister Transportu Volker Wissing Niedawno postawiono na stole hipoteza kontynuowania sprzedaży pojazdów wyposażonych w silniki termiczne po 2035 r. Dla niego po prostu nie możemy liczyć na elektryczność na baterii lub wodoru w celu mobilności stosunkowo bliskiej przyszłości.

Porsche szczególnie obstawia tę nową technologię. We wrześniu marka ogłosiła „rozpoczęcie budowy pierwszej fabryki na świecie poświęconej produkcji prawie neutralnego paliwa syntetycznego w Co₂ w Chile”, we współpracy z Siemens Energy, chilijską firmą wysoce innowacyjną paliwami (HIF) ale także tankowca, taka jak ExxonMobil, lub włoski specjalista ds. Energii Enel.

Fabryka pilotażowa jest instalowana w Patagonia i musi wyprodukować 130.000 litrów paliwa elektronicznego w tym roku i ma na celu 55 milionów litrów w 2024 r., 10 razy więcej w 2026 r. Pierwsze zastosowanie jest planowane w ramach Motorsport, a samochody uczestniczą w Porsche Mobil1 Supercup, które wypełnią paliwo elektroniczne. Fajna prezentacja, jak Formuła E dla elektrycznej.

Naprawdę paliwa ekologiczne ?

Logicznie różne projekty podkreślają obiecujące oceny: Porsche przywołuje na przykład zmniejszenie 90% emisji CO2 pochodzenia kopalnego dla silników spalinowych. W rzeczywistości uwalniając się od ropy naftowej, pomysł polega na opracowaniu znacznie bardziej skutecznego paliwa syntetycznego niż jego przodkowie kopalne, nie zawierające „podsumowujących składników”. Unikając płonących elementów, takich jak siarka lub benzen, już ograniczamy zanieczyszczanie emisji.

Najwięcej z tej technologii byłoby również możliwość wypełnienia zbiorników nowego, ale także starego termicznego. Utrzymując funkcjonalne pojazdy, istniejące, ale łatwo zmniejszając emisję CO2, koło byłoby wówczas cnotliwe.

Ale nadal trudno jest ocenić rzeczywisty wpływ e-fuelów. Badania wykazały, że emisje drobnych cząstek i tlenku azotu z tymi elektrykami mogą być silnie zmniejszone. Inne badania są bardziej sceptyczne, w tym jedno z transportu i środowiska z grudnia ubiegłego roku, słynie z tego, że stoi za objawieniami na dieselgate. W przypadku organizacji pozarządowej, po stronie CO2 już bilans nie jest tak dobry, umożliwiając zmniejszenie emisji o zaledwie 40%: jeśli weźmiemy pod uwagę cały cykl życia produktu, samochód elektryczny pozostaje bardziej cnotliwy od 60 do 75.Tysiące kilometrów podróżowało.

Dzisiaj prawie 5 euro na litr

Poza kwestią ekologiczną pojawia się również kwestia finansowa. W czasach, gdy ceny paliwowe są stale wspinane, może syntetyczne paliwo stanowi tanią alternatywę? W swoich badaniach Transport & Environment mówi o paliwach dla bogatych, a dodatkowe koszty szacowane są na 10.000 euro w ciągu 5 lat, jeśli porównamy ze 100% samochodem elektrycznym.

Niektóre szacunki z przyszłych cen, z bardzo niską produkcją, wydają się dawać im powód do momentu: 5 euro za litr.

Przewidywano jednak, że badanie przeprowadzone przez cysterny naftowe było, że jak w każdej branży, cena z dużym procesem wolumenu obniżyłaby koszty, do 1 euro za litr do 2027 do 2030 r. … ale mówimy o kosztach produkcji tutaj, co to d ‘około 0,65 centów za bezołowiowe.

Dlaczego przyszłość paliw syntetycznych zależy od zielonego wodoru

Paliwa syntetyczne rośnie. I wielu producentów, zwłaszcza Niemcy, liczy na tę technologię, aby przedłużyć żywotność pojazdów o silniki termiczne. Ale na razie produkcja jest niezwykle droga.

Fabryka Porsche-Siemens Haru Oni ​​w Chile. Powinien wyprodukować 130.000 litrów syntetycznej benzyny w tym roku, 55 milionów w 2025 r. I 550 milionów w 2027 r.

Dlaczego przyszłość paliw syntetycznych zależy od zielonego wodoru
Twoja przeglądarka nie obsługuje elementu audio.

Paliwa podsumowujące są modne. Nic dziwnego, że teoretycznie teoretycznie z obu światów. Umożliwiają kontynuowanie korzystania z termicznych pojazdów silnikowych i połączonych z nimi infrastruktury dzięki odtworzonym paliwom olejowym z neutralnych źródeł pod względem emisji gazu. Volkswagen, Porsche lub BMW. Niektórzy niemieccy producenci samochodów są również przekonani, że w przypadku tych paliw syntetycznych mogą być równie zielone, a nawet więcej, niż samochody elektryczne. Właśnie dlatego skłonili swój rząd do zakwestionowania zakazu sprzedaży w Europie od 2035 r. Pojazdów z silnikiem termicznym. Pod warunkiem, że pracują z paliwami syntetycznymi.

To nie jest cudowne rozwiązanie. Ponieważ proszą o wykonanie znacznych ilości niskotłaczowej energii elektrycznej i znajdują się w obecnym stanie niezwykle drogiej technologii.

Technologia opracowana już w Niemczech

Syntetyczne procesy wytwarzania paliw lub efuel od dawna są kontrolowane. Inspirują ich technikę upłynnienia węgla używanego przez Niemcy pod koniec drugiej wojny światowej w celu produkcji, z powodu braku ropy naftowej, paliwa płynne. Technologia, która następnie została ulepszona przez Republikę Południowej Afryki w apartheidzie, a następnie pod embargo naftową, która niedawno została ponownie uruchomiona na niewielką skalę przez Chiny z powodu bezpieczeństwa.

Obecny proces polega na syntezy węgla (w postaci tlenku węgla lub dwutlenku węgla) za pomocą zielonego wodoru, wytwarzanego przez elektrolizę o niskiej elektryczności węglowej, w celu uzyskania metanolu, wstępnego stadionu paliwowego. Węgiel dzisiaj nie jest już uzyskiwany z węgla, ale z CO₂ odzyskane i dlatego nie jest szeroko rozpowszechnione w atmosferze. Metanol można następnie przekształcić za pomocą różnych dodatków w odpowiednik paliw olejowych: benzyna, olej napędowy lub nafta.

Po lewej stronie sans-plomb 98, po prawej stronie paliwa elektronicznego, ich skład chemiczny jest prawie identyczny. Zdjęcie: SDP/Porsche

Bardzo konkurencyjny ślad węglowy z elektrycznością

Wszystkie obliczenia wynikają z faktu, że paliwo syntetyczne nie emituje więcej Co₂ że ten, który uchwycił, a oprócz pojazdu silnika cieplnego ze względu na jego produkcję i recykling ma ślad węglowy bardzo niższy niż akumulatory z akumulatorami. Zainteresowanie silnikiem cieplnym paliwem syntetycznym pod względem śladu węglowego rośnie, jeśli energia elektryczna wykorzystywana do ładowania akumulatorów pojazdów elektrycznych nie jest bardzo dekarbonizowana jak w Chinach, w Stanach Zjednoczonych i w kilku krajach europejskich, w tym w Niemczech.

Technicznie każdy silnik cieplny może prowadzić z paliwem podsumowującym bez najmniejszej modyfikacji. Jest również całkiem możliwe mieszanie oleju i paliwa syntetycznego w zbiornikach. Umożliwia to przedłużenie żywotności 1,4 miliarda pojazdów silnika cieplnego krążących dziś na planecie za pomocą istniejącej infrastruktury, w szczególności w dystrybucji paliwa (stacje serwisowe, depozyty itp.), Konserwacji i produkcji pojazdów konserwacyjnych.

To jest teoria możliwości oferowanych przez paliwa podsumowujące. W praktyce przeszkody techniczne i ekonomiczne są znaczne, aby uczynić je prawdziwymi substytutami paliw kopalnych. Pierwszym z nich jest ten, do którego do użycia jest stosowana do zastosowania o dużej skali zielonego wodoru przez elektrolizę i znaczną ilość niskotleństwa.

Bardzo wysokie koszty produkcji

Koszt produkcji paliwa syntetycznego jest zatem logicznie bardzo wysoki. Pokazuje to eksperyment wprowadzony przez Porsche w Chile w idealnych warunkach w fabryce Haru Oni. Zainstalowany na tacy na wysokości zmiecionej przez potężne i stałe wiatry, jest zasilany przez dekarbonizowaną energię elektryczną przez turbiny wiatrowe, które działają po pełnej pojemności 280 dni i nocy rocznie w stosunku do 80 we Francji. Ta energia elektryczna zasila elektrolizery wytwarzające wodór w połączeniu z CO₂ schwytane w atmosferze. W tym roku fabryka powinna wyprodukować 750.000 litrów zielonego metanolu, w tym 130.000 litrów zostanie przekształconych w paliwo. Zwiększając liczbę turbin wiatrowych, produkcja powinna osiągnąć 55 milionów litrów paliwa w 2025 r. I 550 milionów w 2027 r. Ciekawe liczby, ale spojrzeć na perspektywę z 50 miliardami litrów paliw drogowych pochłoniętych we Francji w zeszłym roku…

Dzisiejsza trudność polega przede wszystkim na osiągnięciu akceptowalnych kosztów poprzez produkcję na skalę przemysłową. Dziś cena w litrach, zamówienia 10 USD, jest całkowicie wygórowana. Porsche ma nadzieję, że będzie mógł go podzielić przez pięć. Producent sprzętu Bosch, który pracuje nad podobnymi projektami, jest bardziej optymistyczny. Szacuje, że w 2030 r. Paliwo syntetyczne może kosztować podatki od 1,20 do 1,40 euro za litr i 1 euro do 2050 r.

Na koniec należy zauważyć, że kolejne paliwo dekarbonowe, łatwiejsze do produkcji, ale mniej do transportu i użycia niż paliwa syntetyczne, może również pozwolić na przedłużenie żywotności silników termicznych bez emisji gazów cieplarnianych: l ‘zielony wodór bezpośrednio. Wielu producentów samochodów na świecie pracuje nad adaptacją ich silników wodorowych. Jest tak szczególnie w przypadku BMW, który był prekursorem, ale także Toyoty, Yamaha, Ford, Cummins, Kawasaki Heavy Industries, Renault Trucks i Porsche.

Autor: Léon Thau