Dlaczego samochody napędzane e-paliwem nie mogą zastąpić pojazdów elektrycznych

W zeszłym miesiącu Porsche zaprezentowało nową pilotażową fabrykę w Patagonii w Chile – nie taką, która produkuje samochody, ale raczej e-paliwo, syntetyczną alternatywę dla konwencjonalnej benzyny wytwarzanej z powietrza i wody przy użyciu energii elektrycznej. Roślina, A wspólny projekt z ExxonMobil i innymi firmami energetycznymi, „jest symbolem nadziei w walce ze zmianami klimatycznymi, na bardziej zrównoważoną przyszłość – i taką, która może również zawierać muzykę silnika Porsche”, chwali się Porsche 14 lutego komunikat prasowy.

Marzeniem, które firmy samochodowe, takie jak Porsche, sprzedają z e-paliwem, jest to, aby kierowcy mogli zachować swoje silniki spalinowe i jednocześnie walczyć ze zmianami klimatycznymi. Wystarczy, że przestawią się na e-paliwo.

Rzeczywistość jest taka, że ​​jeśli chodzi o oczyszczanie klimatu z transportu drogowego, e-paliwo nie jest srebrną kulą. Wypieranie pojazdów elektrycznych jest zbyt drogie i nieefektywne. I nadal uwalnia emisje dwutlenku węgla ogrzewające planetę podczas spalania.

Mimo tych niedociągnięć e-paliwo zdołało wykoleić się, a przynajmniej wykoleić opóźnić plan UE skutecznie zakazać sprzedaży samochodów z silnikami spalinowymi do 2035 roku. Polityka klimatyczna była prawie załatwiona sprawa, a ostateczne głosowanie nad ustawą spodziewane jest wczoraj. Niemcy rzuciły w ostatniej chwili podkręconą piłkę, wycofując swoje poparcie dla polityki, chyba że pozwoli ona tradycyjnym samochodom pozostać na drogach, dopóki będą napędzane e-paliwem.

Zbiornik gazu pojazdu można napełnić syntetycznym e-paliwem, tak jak benzyną. Jazda na e-paliwie również powoduje zanieczyszczenie rury wydechowej, podobnie jak benzyna. Ale e-paliwo można wytwarzać z energii odnawialnej, co stoi za argumentem klimatycznym. A emisje dwutlenku węgla, które generuje, można potencjalnie wyeliminować podczas procesu wytwarzania paliwa, czyniąc je prawie neutralnym pod względem emisji dwutlenku węgla.

E-paliwo można wytworzyć, wyciągając dwutlenek węgla (CO2) z powietrza i wodór (H2) z cząsteczek wody. Ten CO2 i H2 można następnie wykorzystać do budowy węglowodorów, głównego składnika ropy naftowej, gazu i węgla. Alternatywna metoda, na których polega Porsche w zakładzie w Patagonii polega na wykorzystaniu dwutlenku węgla i wodoru do produkcji metanolu, który jest następnie przetwarzany na benzynę.

Brzmi fajnie, prawda? Jest to sposób na wykorzystanie powietrza i wody, aby stworzyć alternatywę dla paliw kopalnych. Wyzwanie polega na tym, że proces ten zużywa dużo energii. I technologie, na których się opiera — usuwanie węgla udogodnienia I elektrolizery do rozszczepiania cząsteczek wody — nadal są zbyt drogie.

Nawet jeśli używana jest odnawialna energia elektryczna (i nadal tam jest to za mało energii odnawialnej online, aby osiągnąć cele klimatyczne), wiele z nich jest marnowanych w tym procesie. Blisko 50 procent energii wejściowej jest tracone w procesie przekształcania tej energii elektrycznej w wodór, a następnie przekształcania tego wodoru w e-paliwo, według grupy badawczej non-profit Międzynarodowa Rada ds. Czystego Transportu (ICCT).

Z powodu tej nieefektywności samochód napędzany e-paliwem spala znacznie więcej energii elektrycznej niż pojazd elektryczny, który potrzebowałby na pokonanie tej samej odległości. Pojazdy elektryczne są około cztery razy bardziej energooszczędne, zgodnie z ICCT.

Ta nieefektywność wiąże się ze znacznymi kosztami. Nikt nie produkuje dziś e-paliwa na skalę komercyjną, ale prawdopodobnie kosztowałoby to około 7 dolarów za litr (ponad 25 dolarów za galon), według Stephanie Searle, dyrektor programu paliwowego ICCT.

Koszt jest „absurdalnie wysoki”, mówi, i nie spadnie na tyle nisko, aby e-paliwo stało się realną opcją usuwania zanieczyszczeń samochodowych. Zapytana, jaką rolę może odegrać e-paliwo w dekarbonizacji transportu pasażerskiego, odpowiedziała bez ogródek: „Krótko mówiąc, żadna”.

Nieco więcej optymizmu w kwestii e-paliw wypowiedział Roland Dittmeyer, dyrektor Instytutu Inżynierii Mikroprocesowej w Instytucie Technologii w Karlsruhe (KIT) w Niemczech. Dittmeyer jeździ pojazdem elektrycznym, ale uważa, że ​​e-paliwo może być pomocną alternatywą dla kogoś, kto nie ma dostępu do infrastruktury ładowania podłączonej do niezawodnej, czystej sieci elektrycznej.

KIT produkuje e-paliwo w ramach ogólnokrajowej inicjatywy. Jego mała demonstracja projekt jest również utrzymany przez Volkswagena, Audi, spółkę zależną Forda, firmę Shell i innych partnerów przemysłowych. Ale tak naprawdę to nie samochody są przedmiotem badań — tak są samoloty.

Najlepszym zastosowaniem e-paliwa jest lotnictwo, zgadzają się zarówno Dittmeyer, jak i Searle. „Priorytetem dla samochodów osobowych jest akumulator, [but] jest bardzo małe prawdopodobieństwo, że kiedykolwiek będziesz latać na długich dystansach z bateriami”, mówi Dittmeyer Krawędź.

Baterie to łatwy sposób na napędzanie samochodów energią odnawialną. Ale technologia baterii jest nadal za ciężki na samoloty, które najprawdopodobniej będą musiały polegać przede wszystkim na paliwach alternatywnych, aby wystartować w sposób mniej zanieczyszczający środowisko. A Dittmeyer martwi się, że cały dramat wirujący wokół samochodów napędzanych e-paliwem może zaszkodzić badaniom potrzebnym do opracowania syntetycznego paliwa dla lotnictwa.

Tymczasem dążenie do stworzenia luki w unijnej polityce klimatycznej dla e-paliw jest tylko próbą utrzymania na drogach samochodów pochłaniających benzynę, martwi się Searle. „Obawiamy się, że próba uratowania silnika spalinowego i stworzenia dla niego przyszłości jest techniką zwlekania” – mówi. A jeśli utrzymają silniki spalinowe na drogach, organom regulacyjnym może być bardzo trudno śledzić, czy faktycznie działają na e-paliwo, czy na zwykłej starej benzynie.

Jak widzieliśmy, polityka odgrywa kluczową rolę we wspieraniu adopcji pojazdów elektrycznych. Globalna sprzedaż pojazdów elektrycznych spadł w tym roku gdy Chiny i wiele krajów w Europie obniżyło dotacje. Sprzedaż pojazdów elektrycznych rosła przed tą zmianą, zwiększając się 60 procent w 2022 r. Porsche stawia zarówno na e-paliwo, jak i na paliwo pojazdy elektryczne. Planuje, że do końca dekady 80 procent sprzedaży stanowić będą pojazdy elektryczne.