Sammanfattningsbränsle: En lösning för att hålla bensinbilar efter 2035?, Varför framtiden för syntetiska bränslen beror på grönt väte – utmaningar

Varför framtiden för syntetiska bränslen beror på grönt väte


Till vänster om Sans-Plomb 98, till höger om e-bränslet, är deras kemiska sammansättning nästan identisk. Foto: SDP/Porsche

Sammanfattningsbränsle: En lösning för att hålla bensinbilar efter 2035?

Fortsätt köra med bilar med termisk motor även efter 2035 är vad vissa tillverkare drömmer om. För att uppnå detta arbetar de med syntetiskt bränsle för att alltid kunna använda termiska motormodeller imorgon.

Istället för att byta bil, om vi bytte bränsle? Medan Europa nästan har beslutat att byta till 100% elektriskt, med Ett mål för försäljning av nya bilar uteslutande noll CO2 -utsläpp för 2035, Vissa tillverkare arbetar med alternativa lösningar som skulle fortsätta att rida med termiska motorer utan att förorena för mycket. En av dessa lösningar kallas syntetiskt bränsle, även kallad “e-bränsle” eller “e-carrant”.

Redan gammal teknik

Ett sammanfattande bränsle är ett bränsle som erhålls utan olja, via en kemisk process från råvaror som innehåller kol och väte. För att producera det rent, till exempel, kan grönt väte användas. Väte produceras sedan via elektrolys, för att separera väte och syre i vattenmolekyler, tillverkade med förnybar elektricitet (sol, vind, hydraulisk …) eller svagt kolsyrad med kärnkraft. För CO2 kan vi till exempel återanvända utsläppen på vissa industriområden genom att återvinna koldioxid.

Processen är inte ny. Vissa länder har faktiskt redan tvingats producera det … på grund av brist på olja. Detta var fallet med Tyskland under andra världskriget eller Sydafrika på 1950- och 60-talet, som sedan genomgick internationella anti-apartheid sanktioner. Sammanfattning olja erhölls sedan från kol, därför med ett ganska katastrofalt kolavtryck. Den nuvarande utmaningen är därför att lyckas producera den i en renare.

Porsche vid punkten om ämnet

Inom fordonssektorn är tyska varumärken särskilt intresserade av det. Det är inte för ingenting som Transportministern WeSing Nyligen satte på bordet hypotesen om att fortsätta försäljningen av fordon utrustade med termiska motorer efter 2035, med som viktargument, denna användning av rena syntetiska bränslen. För honom kan vi helt enkelt inte räkna med elektriskt på batteri eller väte för rörlighet i en relativt nära framtid.

Porsche satsar särskilt på denna nya teknik. I september förra året tillkännagav varumärket “början på byggandet av den första fabriken i världen tillägnad produktion av ett nästan neutralt syntetiskt bränsle i Co₂ i Chile”, i samarbete med Siemens Energy, det chilenska företaget mycket innovativa bränslen (HIF) men också en oljetankfartyg som ExxonMobil eller den italienska Enel Energy Specialist.

Pilotfabriken är installerad i Patagonia och måste producera 130.000 liter e-bränsle i år och syftar till 55 miljoner liter 2024, 10 gånger mer 2026. En första användning planeras som en del av Motorsport, med bilar som deltar i Porsche Mobil1 Supercup som kommer att fylla på e-bränsle. En trevlig showcase, som Formula-E för Electric.

Verkligen ekologiska bränslen ?

Logiskt framkallar de olika projekten lovande bedömningar: Porsche framkallar till exempel en minskning med 90% av koldioxidutsläppen av fossilt ursprung för förbränningsmotorer. I själva verket genom att frigöra sig från olja är tanken att utveckla ett mycket effektivare syntetiskt bränsle än dess fossila förfäder, som inte innehåller “Underied Ingredients”. Genom att undvika brinnande element som svavel eller bensen begränsar vi redan förorenande utsläpp.

Det mesta av denna teknik skulle också vara att kunna fylla reservoarerna för de nya men också gamla termiska. Genom att hålla funktionella fordon, befintliga, men enkelt minska sina koldioxidutsläpp, skulle cirkeln då vara dygdig.

Men det är fortfarande svårt att bedöma den verkliga effekten av e-bränslen. Studier har visat att utsläppen av fina partiklar och kväveoxid med dessa e-bränslen kunde minskas starkt. Andra studier är mer skeptiska, inklusive en av transport och miljö från december förra året, känd för att ha varit bakom avslöjningarna på Dieselgate. För icke -statliga organisationerna, på CO2 -sidan är redan balansräkningen inte så bra, genom att tillåta att minska utsläppen med endast 40%: om vi tar hänsyn till hela livscykeln för produkten, förblir elbilen mer dygdig från 60 till 75.000 kilometer reste.

Nästan 5 euro per liter idag

Utöver den ekologiska frågan uppstår också den ekonomiska frågan. Vid en tidpunkt då bränslepriserna ständigt klättrar kan syntetbränsle representera ett billigt alternativ? I sin studie talar Transport & Environnement om bränsle för de rika, med en extra kostnad uppskattad till 10.000 euro under 5 år om vi jämför med en 100% elbil.

Vissa uppskattningar från framtida priser, med mycket låg nuvarande produktion, verkar ge dem anledning för tillfället: 5 euro per liter, tillräckligt för att sätta priserna i pumpen de senaste dagarna.

En studie av oljetankfartyg förutsåg emellertid att som i alla branscher skulle priset med en stor volymprocess sänka kostnaderna, till 1 euro per liter 2027 till 2030 … men vi pratar om produktionskostnaderna här, som är d ‘cirka 0,65 cent för blyfri.

Varför framtiden för syntetiska bränslen beror på grönt väte

Syntetiska bränslen ökar. Och många tillverkare, särskilt tyskar, räknar med att denna teknik för att förlänga fordonens livslängd med termiska motorer. Men för tillfället är produktionen extremt dyr.

L

Porsche-Siemens Factory of Haru Oni ​​i Chile. Det bör producera 130.000 liter syntetisk bensin i år, 55 miljoner år 2025 och 550 miljoner 2027.

Varför framtiden för syntetiska bränslen beror på grönt väte
Din webbläsare stöder inte ljudelementet.

Sammanfattningsbränslen är fashionabla. Inte konstigt, eftersom de teorerar det bästa från båda världarna i teorin. De gör det möjligt att fortsätta använda termiska motorfordon och infrastrukturerna kopplade till dem tack vare rekonstituerade oljebränslen från neutrala källor när det gäller gasutsläpp. Volkswagen, Porsche eller BMW. Vissa tyska biltillverkare är också övertygade om att med dessa syntetiska bränslen kan de vara lika gröna och ännu mer än elbilar. Det är därför de fick sin regering att ifrågasätta förbudet mot försäljning i Europa från 2035 av fordon med termisk motor. Förutsatt att de arbetar med syntetiska bränslen.

Det är inte en mirakellösning. Eftersom de ber om att vara gjorda av betydande mängder av lågkolelektricitet och är i det nuvarande tillståndet för extremt dyr teknik.

En teknik utvecklats redan i Tyskland

Syntetiska tillverkningsprocesser för bränsle, eller efuel, har länge kontrollerats. De är inspirerade av Fischer-Topsch-tekniken för kondensering av kol som används av Tyskland i slutet av andra världskriget för att producera, på grund av olja, flytande bränslen. En teknik som sedan förbättrades av Sydafrika i apartheid, sedan under oljeembargo och som nyligen lanserades i liten skala av Kina av säkerhetsskäl.

Den aktuella processen är att syntetisera kol (i form av kolmonoxid eller koldioxid) med grönt väte, tillverkad av elektrolys med låg koldioxidelektricitet, för att erhålla metanol, en preliminär bränslestadium. Kol idag erhålls inte längre från kol, men med CO2 återhämtad och därför som inte är utbredd i atmosfären. Metanol kan sedan omvandlas med olika tillsatser till motsvarande oljebränslen: bensin, diesel eller fotogen.

Till vänster om Sans-Plomb 98, till höger om e-bränslet, är deras kemiska sammansättning nästan identisk

Till vänster om Sans-Plomb 98, till höger om e-bränslet, är deras kemiska sammansättning nästan identisk. Foto: SDP/Porsche

Ett mycket konkurrenskraftigt koldioxidavtryck med el

All beräkning kommer från det faktum att det syntetiska bränslet inte avger mer co2 att den han fångade och utöver värmemotorfordonet på grund av tillverkning och återvinning har ett kolavtryck mycket lägre än batterierna med batterier. Värmemotorns intresse med syntetiskt bränsle när det gäller koldioxidavtryck växer om den elektricitet som används för att ladda batterierna på elfordon inte är särskilt avkoliserad som i Kina, i USA och i flera europeiska länder inklusive Tyskland.

Tekniskt sett kan alla värmemotor köra med sammanfattande bränsle utan den minsta modifieringen. Det är också mycket möjligt att blanda olja och syntetiskt bränsle i tankarna. Detta gör det möjligt att förlänga livslängden för de 1,4 miljarder värmemotorfordon som cirkulerar idag på planeten med hjälp av befintlig infrastruktur, särskilt de för bränsledistribution (servicestationer, insättningar etc.), underhålls- och underhållsfordonsproduktion.

Detta är teori för de möjligheter som erbjuds av sammanfattande bränslen. I praktiken är tekniska och ekonomiska hinder betydande för att göra dem till verkliga ersättare för fossila bränslen. Den första är den som den stora skalaproduktionen av grönt väte genom elektrolys och den betydande mängden lågkolelektricitet används för att användas.

Mycket höga produktionskostnader

Kostnaden för att producera syntetiskt bränsle är därför logiskt mycket höga. Detta visas av experimentet som lanserades av Porsche i Chile under idealiska förhållanden i sin Haru Oni ​​-fabrik. Installerat på ett bricka i höjd som sveps av kraftfulla och konstant vindar, drivs det av avkarboniserad elektricitet av vindkraftverk som arbetar med full kapacitet 280 dagar och nätter per år mot 80 i genomsnitt i Frankrike. Denna el matar elektrolysatorer som producerar väte i kombination med CO2 fångad i atmosfären. I år bör fabriken producera 750.000 liter grön metanol inklusive 130.000 liter förvandlas till bränsle. Genom att öka antalet vindkraftverk bör produktionen nå 55 miljoner liter bränsle 2025 och 550 miljoner 2027. Intressanta siffror men att sätta i perspektiv med de 50 miljarder liter vägbränslen som konsumeras i Frankrike förra året ..

Svårigheten i dag består framför allt för att uppnå acceptabla kostnader genom att producera i industriell skala. Idag är priset i liter, i storleksordningen $ 10, helt oöverkomligt. Porsche hoppas kunna dela det med fem. Tillverkaren av Bosch Equipment som arbetar med liknande projekt är mer optimistisk. Han uppskattar att det syntetiska bränslet 2030 kan kosta skatter mellan 1,20 och 1,40 euro per liter och 1 euro år 2050.

Slutligen bör det noteras att ett annat decarbonbränsle, lättare att producera men mindre att transportera och använda än syntetiska bränslen, också kan tillåta livslängden för termiska motorer att förlängas utan att avge växthusgaser: l ‘grön väte direkt. Många biltillverkare i världen arbetar med anpassning av deras vätmotorer. Detta är särskilt fallet med BMW, som var föregångaren, men också av Toyota, Yamaha, Ford, Cummins, Kawasaki Heavy Industries, Renault Trucks och Porsche.

Av Léon Thau