Paliwa syntetyczne: neutralna dla klimatu mobilność dzięki e-fuels nazywanymi również e-paliwami?
07/09/2020Każdy zainteresowany przyjazną dla środowiska mobilnością ma wiele możliwości: może zostawić samochód w domu, przesiąść się na rower lub transport publiczny, a nawet wypróbować system car sharing. Przede wszystkim jednak to właśnie elektromobilność, zdaniem wielu ekspertów z przemysłu i polityki, powinna przyczynić się do spowolnienia zmian klimatycznych i złagodzenia ich skutków.
Samochody elektryczne obiecują nową formę przyjaznej dla środowiska mobilności, jeśli są produkowane i eksploatowane z wykorzystaniem energii elektrycznej pochodzącej z odnawialnych źródeł. Nadal jednak istnieją wyzwania, które muszą zostać pokonane, aby samochód z napędem elektrycznym akumulatorowym (BEV) mógł zwyciężyć.
Infrastruktura stacji ładowania wymaga w większości krajów dalszego rozwoju. Produkcja akumulatorów pozostawia dziś wyraźny ślad ekologiczny.
Dzięki stosunkowo prostym silnikom elektrycznym, samochody elektryczne BEV wymagają znacznie mniej prac serwisowych niż konwencjonalne auta z silnikami spalinowymi. Jeżeli elementy takie jak skrzynie biegów lub układy wydechowe nie są już potrzebne i nie muszą być naprawiane, to eksperci spodziewają się mniej pracy w warsztatach samochodowych i spadku ich przychodów.
Paliwo neutralne dla klimatu
Możliwą alternatywą wydają się być tak zwane e-fuels (e-paliwa) – to syntetyczne paliwa produkowane z energii elektrycznej pochodzącej z odnawialnych w 100% źródeł. W procesie tym początkowo jest uzyskiwany z elektrolizy wody wodór - za pomocą odnawialnej energii elektrycznej. Następnie do tego produkowanego w sposób zrównoważony wodoru jest dodawany w procesie chemicznym dwutlenek węgla (CO2), który jest pobierany z powietrza i/lub stanowi produkt odpadowy z procesów przemysłowych. Podczas spalania powstaje tylko tyle CO2, ile zostało pobrane ze środowiska w trakcie produkcji - jest to więc paliwo neutralne dla klimatu. Procesy te są nazywane "power-to-liquid" lub "power-to-gas", w zależności od tego, czy wytwarzają paliwa płynne (PTL) lub gazowe (PTG). Jednak obecnie zanieczyszczenie środowiska pojawia się również przy produkcji niezbędnych surowców.
Zaleta jest taka, że paliwa e-fuels mogą być teoretycznie stosowane w pojazdach z napędem konwencjonalnym i mogą sprawić, że technologia spalania będzie neutralna pod względem emisji CO2. Mogłyby być również oferowane w istniejącej sieci stacji paliw z olejem napędowym i benzyną - nie byłoby więc konieczności budowania nowej infrastruktury.
Rysunek: Czy w przyszłości pojazdy będą jeździć w sposób neutralny dla klimatu, korzystając z paliw e-fuels?
Rysunek: Czy paliwa e-fuels są idealnym rozwiązaniem dla mobilności neutralnej dla klimatu?
E-fuels: technologia z potencjałem - ale wciąż jest jeszcze wiele do zrobienia
Jednak stopień sprawności wynosi obecnie tylko około 13 procent ze względu na złożony proces produkcji. W porównaniu z silnikiem wysokoprężnym (sprawność do ok. 45 procent) i silnikiem benzynowym (do ok. 30 procent), a przede wszystkim z silnikiem elektrycznym (sprawność 90 procent) technologia ta ma nadal znaczące wady.
Co więcej, e-paliwo jest nadal drogie. Eksperci zakładają, że w Niemczech cena wyniesie 4,50 euro za litr. Sytuacja wyglądała jednak bardzo podobnie z samochodami elektrycznymi zasilanymi z akumulatorów: na przykład w 2013 r. cena akumulatorów litowo-jonowych wynosiła jeszcze 400 euro za kWh, aby sześć lat później spaść do tylko około jednej czwartej.
Innym problemem jest fakt, że w większości krajów brakuje zarówno wystarczających odnawialnych źródeł energii, jak i zdolności do wytwarzania paliw e-fuels na potrzeby rynku masowego. Przynajmniej na razie. W perspektywie średnioterminowej, pojazdy z konwencjonalnym napędem zasilane e-fuels mogłyby pojawić na drogach obok samochodów elektrycznych BEV i pojazdów z ogniwami paliwowymi. Opcją jest również dodawanie paliw e-fuels do paliw kopalnych. Większość ekspertów zgadza się w jednej kwestii: w dającej się przewidzieć przyszłości nie będzie to jedyna, zapewniająca mobilność neutralną dla klimatu, technologia, ale połączenie różnych. Również paliwa e-fuels mogą stać kolejną interesującą opcją.
