E-paliva, známá také jako syntetická paliva, mají historii, která sahá až do počátku 20. století. Myšlenka vytvořit syntetická paliva se objevila jako reakce na rostoucí poptávku po benzínu a naftě a obavy o udržitelnost a dostupnost fosilních paliv.
Jedním z prvních příkladů syntetických paliv byl Fischer-Tropschův proces, vyvinutý v Německu ve 1920. letech XNUMX. století k výrobě kapalných paliv z uhlí. Během druhé světové války se Německo kvůli nedostatku ropy silně spoléhalo na syntetická paliva vyráběná z uhlí. Jižní Afrika také používala Fischer-Tropschův proces během éry apartheidu, kdy byla pod mezinárodními sankcemi a nemohla dovážet ropu.
V 1950. a 1960. letech se výzkum syntetických paliv přesunul do Spojených států, kde se vláda zajímala o vývoj alternativ k ropě kvůli obavám o energetickou bezpečnost. Výzkumníci začali zkoumat potenciál výroby kapalných paliv ze zemního plynu pomocí Fischer-Tropschova procesu, který byl později rafinován a komercializován společnostmi jako Sasol.
V posledních letech došlo k oživení zájmu o e-paliva s cílem snížit emise skleníkových plynů z dopravy. E-paliva lze vyrábět z různých obnovitelných zdrojů energie, jako je větrná a solární energie, a zachycovat oxid uhličitý. Výrobní proces obvykle zahrnuje přeměnu elektřiny na vodík a poté sloučení vodíku s oxidem uhličitým za vzniku kapalného paliva.
Několik společností, včetně Audi, Porsche a LanzaTech, vyvíjí e-paliva pro použití ve vozidlech. Porsche například plánuje vyrábět e-paliva v pilotním závodě v Chile od roku 2022, aby do roku 130,000 vyrobilo dostatek paliva pro pohon 2026 XNUMX vozidel ročně.
Zatímco e-paliva nabízejí nízkouhlíkovou alternativu ke klasickým palivům, jejich výroba je v současnosti dražší a energeticky náročnější než ta na bázi ropy. Kritici argumentují, že e-paliva mohou vyžadovat větší škálovatelnost, aby splňovala požadavky rozsáhlého dopravního sektoru, a že jiná alternativní paliva, jako jsou elektrická vozidla nebo vodíkové palivové články, mohou nabídnout lepší environmentální přínosy.
Navzdory těmto výzvám je vývoj e-paliv nezbytný pro vytvoření udržitelnějšího a diverzifikovanějšího energetického systému. Vzhledem k tomu, že obnovitelné zdroje energie jsou stále dostupnější a dostupnější, výroba e-paliv bude pravděpodobně účinnější a nákladově efektivnější, což z nich učiní životaschopnou alternativu ke konvenčním palivům.
Tento článek zkoumá historii e-paliv, známých také jako syntetická paliva, od jejich raného vývoje ve 20. století až po jejich nedávné oživení.
Co je Porsche eFuel?
Porsche eFuel je syntetické palivo vyvinuté společností Porsche, které je navrženo tak, aby nabízelo nízkouhlíkovou alternativu ke konvenčním benzínům nebo naftám. Palivo se vyrábí pomocí obnovitelných zdrojů energie, jako je větrná nebo solární energie, a zachyceného oxidu uhličitého.
Výrobní proces zahrnuje přeměnu elektřiny na vodík a následné spojení vodíku s oxidem uhličitým za vzniku kapalného paliva, které lze použít ve vozidlech se spalovacími motory.
Porsche plánuje vyrábět eFuel v pilotním závodě v Chile počínaje rokem 2022, aby do roku 130,000 vyrobilo dostatek paliva pro pohon 2026 2 vozidel ročně. Společnost uvedla, že používání eFuel ve stávajících vozidlech by mohlo snížit emise CO90 až o XNUMX %. slibná možnost, jak snížit uhlíkovou stopu dopravy.
Příběh eFuel představuje zásadní krok k udržitelnějšímu a diverzifikovanějšímu energetickému systému. Mohl by nabídnout životaschopnou alternativu ke konvenčním palivům. Zatímco výroba eFuel je v současnosti dražší a energeticky náročnější než tradiční paliva, Porsche a další společnosti investují do výzkumu a vývoje, aby byl proces efektivnější a nákladově efektivnější.
Jaké jsou nevýhody e-paliv?
Jednou z hlavních nevýhod e-paliv jsou jejich vysoké výrobní náklady ve srovnání s konvenčními palivy. Navíc výrobní proces vyžaduje značné množství obnovitelné energie. Možná bude potřeba, aby byl škálovatelnější, aby splnil požadavky velkého dopravního sektoru. Někteří kritici tvrdí, že e-paliva nenabízejí významné ekologické výhody ve srovnání s jinými alternativními palivy, jako jsou elektrická vozidla nebo vodíkové palivové články.
Jaký je rozdíl mezi biopalivy a e-palivy?
Biopaliva pocházejí z organické hmoty, jako jsou rostliny a odpadní materiály. Lze jimi nahradit konvenční paliva ve vozidlech. Na druhé straně jsou E-paliva syntetická paliva vyrobená z obnovitelných zdrojů energie, která zachycují oxid uhličitý. Zatímco biopaliva a e-paliva nabízejí nižší emise skleníkových plynů než konvenční paliva, e-paliva lze vyrábět pomocí komplexnější řady obnovitelných zdrojů energie. Mohou být chemicky totožné s tradičními palivy.
Co je to Porsche e-fuel?
Porsche e-fuel je syntetické palivo, které Porsche AG vyvíjí jako alternativu ke konvenčnímu benzínu. Využívá obnovitelné zdroje energie, jako je větrná a solární energie, a oxid uhličitý zachycený ze vzduchu. Výrobní proces využívá kombinaci vysokoteplotní elektrolýzy a metanizace k vytvoření kapalného paliva, které je chemicky identické s benzínem. Porsche má v úmyslu, aby jeho e-fuel bylo nízkouhlíkovou alternativou, kterou lze použít ve stávajících spalovacích motorech bez nutnosti jakýchkoli úprav.
Je bezpečné používat palivo E10?
Palivo E10 je směs benzínu, která obsahuje až 10 % etanolu, biopalivo vyrobené z kukuřice nebo jiného rostlinného materiálu. Palivo E10 je obecně bezpečné pro použití ve vozidlech, která jsou navržena pro provoz na benzín. Některá starší vozidla nebo určité typy zařízení však mohou vyžadovat kompatibilitu s palivem E10. Před použitím je důležité zkontrolovat doporučení výrobce.
Mohu používat e-Fuel ve svém autě?
Elektronické palivo Porsche má být náhradou za konvenční benzín a je navrženo tak, aby fungovalo ve stávajících spalovacích motorech bez nutnosti jakýchkoli úprav. Je však nezbytné poznamenat, že e-paliva se stále vyvíjejí a nemusí být široce dostupná pro spotřebitelská vozidla. Navíc se očekává, že náklady na e-paliva budou vyšší než u konvenčního benzínu, což může omezit jejich dostupnost a použití.
Bude Porsche eFuel fungovat ve všech vozidlech?
Ano, Porsche eFuel je určeno jako náhradní náhrada za konvenční benzín a je navrženo tak, aby fungovalo ve stávajících spalovacích motorech bez nutnosti jakýchkoli úprav. To znamená, že může být potenciálně použit v jakémkoli vozidle, které jezdí na benzín.
Kolik oxidu uhličitého zachytí Porsche eFuel?
Výrobní proces eFuel společnosti Porsche je navržen tak, aby zachytil a znovu použil co nejvíce oxidu uhličitého. Přesné množství zachyceného CO2 bude záviset na dostupnosti obnovitelných zdrojů energie a účinnosti výrobního procesu.
Jak si stojí eFuel od Porsche ve srovnání s jinými syntetickými palivy?
Porsche eFuel je jedním z několika typů syntetických paliv vyvíjených po celém světě. Zatímco každý typ syntetického paliva má svůj vlastní jedinečný výrobní proces, Porsche eFuel je pozoruhodné tím, že využívá obnovitelné zdroje energie a technologii zachycování uhlíku. Díky tomu je udržitelnější a nízkouhlíkovou alternativou ke konvenčnímu benzínu.
Kdy bude možné zakoupit Porsche eFuel?
Porsche plánuje začít vyrábět eFuel v pilotním závodě v Chile v roce 2022. Společnost si stanovila cíl vyrábět dostatek eFuel pro pohon 130,000 2026 vozidel ročně do roku XNUMX. Zatím není jasné, kdy bude eFuel k dispozici pro spotřebitelský trh .
E-palivo bude pravděpodobně příliš drahé a neefektivní pro auta, ale pro letadla by to mohlo fungovat.
Justine Calma, vědecká reportérka zabývající se životním prostředím, klimatem a energií s desetiletou zkušeností. Je také hostitelkou podcastu Hell or High Water.
8. března 2023, 8:39 UTC | Komentáře
Sdílejte tento příběh
Porsche minulý měsíc předvedlo nový pilotní závod v Patagonii v Chile – ne ten, který vyrábí auta, ale spíše takový, který vyrábí e-fuel, syntetickou alternativu ke konvenčnímu benzínu vyrobenému ze vzduchu a vody pomocí elektřiny. Závod, společný projekt s ExxonMobil a dalšími energetickými společnostmi, „je symbolem naděje v boji proti klimatickým změnám, v udržitelnější budoucnost – a může také obsahovat hudbu motoru Porsche,“ chlubí se Porsche. Tisková zpráva ze 14. února.
Snem, který automobilky jako Porsche prodávají s e-palivem, je, že si řidiči mohou ponechat své spalovací motory a zároveň bojovat proti klimatickým změnám. Stačí jim přejít na e-palivo.
Pokud jde o odstranění znečištění klimatu ze silniční dopravy, není e-palivo žádná stříbrná koule
Realita je taková, že pokud jde o odstranění znečištění klimatu ze silniční dopravy, není e-palivo žádná stříbrná koule. Je příliš drahé a neefektivní nahradit elektrická vozidla. A při spalování stále uvolňuje emise oxidu uhličitého ohřívajícího planetu.
Navzdory těmto nedostatkům se e-fuel podařilo vykolejit nebo alespoň oddálit plán EU účinně zakázat prodej automobilů se spalovacím motorem do roku 2035. Politika v oblasti klimatu byla téměř hotová věc, konečné hlasování o zákonu se očekávalo včera. Německo hodilo na poslední chvíli křivku a stáhlo svou podporu této politice, pokud neumožní tradičním autům zůstat na silnici, dokud budou jezdit na e-palivo.
Plynovou nádrž vozidla lze plnit syntetickým e-palivem stejně jako benzín. Běh na e-palivo produkuje znečištění výfuku, jako je také benzín. Ale e-palivo lze vyrábět s obnovitelnými zdroji energie, což stojí za argumentem pro klima. A emise oxidu uhličitého, které produkuje, mohou být potenciálně zrušeny během procesu výroby paliva, takže je téměř uhlíkově neutrální.
E-palivo lze vyrobit vytažením oxidu uhličitého (CO2) ze vzduchu a vodíku (H2) z molekul vody. Tento CO2 a H2 pak lze použít k výrobě uhlovodíků, hlavní složky ropy, plynu a uhlí. Alternativní metodou, na kterou Porsche spoléhá v závodě v Patagonii, je použití oxidu uhličitého a vodíku k výrobě metanolu, který se pak přemění na benzín.
Zní to hezky, že? Je to způsob, jak využít vzduch a vodu k vytvoření alternativy k fosilním palivům. Problém je v tom, že tento proces spotřebovává hodně energie. A technologie, na které se spoléhá – zařízení na odstraňování uhlíku a elektrolyzéry pro štěpení molekul vody – jsou stále neúměrně drahé.
PODOBNÉ ČLÁNKY
- Evropský parlament odhlasoval faktický zákaz nových aut se spalovacím motorem do roku 2035
- Porsche pracuje na plně elektrických vozidlech Macan a 718 — a vlastní nabíjecí síti
I když se používá obnovitelná elektřina (a stále není dostatek obnovitelné energie online k dosažení cílů v oblasti klimatu), mnoho z ní se v procesu vyplýtvá. Podle neziskové výzkumné skupiny International Council on Clean Transportation (ICCT) se při přeměně této elektřiny na vodík a následné přeměně vodíku na e-palivo ztratí téměř 50 procent energetického vstupu.
Kvůli této neefektivitě spálí auto na e-palivo výrazně více elektřiny, než jaké by spotřebovalo EV na ujetí stejné vzdálenosti. Podle ICCT jsou elektromobily zhruba čtyřikrát energeticky účinnější.
Tato neefektivita je spojena se značnými náklady. Dnes nikdo nevyrábí e-palivo v komerčním měřítku, ale podle Stephanie Searle, ředitelky ICCT’s Fuels Program, by to pravděpodobně stálo kolem 7 dolarů za litr (více než 25 dolarů za galon).
Cena je „směšně vysoká“
Náklady jsou „směšně vysoké“, říká, a neklesnou dostatečně nízko, aby se e-palivo stalo životaschopnou možností pro čištění znečištění z automobilů. Na otázku, jakou roli by e-palivo mohlo hrát při dekarbonizaci osobní dopravy, její odpověď byla přímočará: „zkrátka žádnou“.
O něco více optimismu ohledně e-paliva má Roland Dittmeyer, ředitel Institutu pro mikroprocesní inženýrství na Karlsruhe Institute of Technology (KIT) v Německu. Dittmeyer řídí elektrické vozidlo, ale myslí si, že e-palivo by mohlo být užitečnou alternativou pro někoho, kdo nemá přístup k nabíjecí infrastruktuře připojené ke spolehlivé a čisté elektrické síti.
KIT vyrábí e-fuel jako součást národní iniciativy. Jeho malý předváděcí projekt podporují také Volkswagen, Audi, dceřiná společnost Fordu, Shell a další průmysloví partneři. Ale auta ve skutečnosti nejsou středem zájmu – letadla ano.
Nejlepší využití e-paliva je v letectví, shodují se Dittmeyer i Searle. „Prioritou pro osobní automobily je baterie, [ale] je velmi malá šance, že někdy poletíte s bateriemi na velkou vzdálenost,“ říká Dittmeyer. Verge.
Nejlepší využití e-paliva je v letectví
Baterie jsou snadným způsobem, jak přimět auta, aby jezdily na obnovitelné zdroje energie. Ale technologie baterií je stále příliš těžká pro letadla, která se s největší pravděpodobností budou muset spoléhat především na alternativní paliva, aby vzlétla méně znečišťujícím způsobem. A Dittmeyer se obává, že všechna ta dramata vířící kolem aut jezdících na e-palivo by mohla odvádět pozornost od výzkumu potřebného k vývoji syntetického paliva pro letectví.
Mezitím je tlak na vytvoření mezery pro e-paliva v klimatické politice EU jen pokusem udržet auta hltající plyn na silnicích, obává se Searle. “Obáváme se, že je to brzdící technika pokusit se zachránit spalovací motor a vytvořit mu budoucnost,” říká. A pokud udrží spalovací motory na silnici, může být pro regulátory velmi obtížné sledovat, zda skutečně jezdí na e-palivo nebo na obyčejný starý benzín.
Jak jsme viděli, politika hraje klíčovou roli při podpoře zavádění elektrických vozidel. Celosvětový prodej EV letos klesl, protože Čína a mnoho zemí v Evropě snížily dotace. Prodeje EV před tímto posunem prudce stoupaly a v roce 60 vzrostly o 2022 procent. Porsche sází jak na elektromobily, tak na elektromobily. Do konce dekády plánuje, že 80 procent svého prodeje budou tvořit elektrická vozidla.
