Tại sao tương lai của nhiên liệu tổng hợp phụ thuộc vào hydro xanh

Ở bên trái của Sans-plomb 98, ở bên phải của nhiên liệu điện tử, thành phần hóa học của chúng gần như giống hệt nhau. Ảnh: SDP/Porsche

Tóm tắt nhiên liệu: Một giải pháp để giữ ô tô xăng sau năm 2035?

Tiếp tục lái xe với những chiếc xe có động cơ nhiệt ngay cả sau năm 2035 là điều mà một số nhà sản xuất mơ ước. Để đạt được điều này, họ làm việc trên nhiên liệu tổng hợp để có thể luôn sử dụng các mô hình động cơ nhiệt vào ngày mai.

Thay vì thay đổi xe của bạn, nếu chúng tôi thay đổi nhiên liệu? Trong khi châu Âu gần như quyết định chuyển sang 100% điện, với Mục tiêu bán hàng của những chiếc xe mới độc quyền không phát thải CO2 cho năm 2035, Một số nhà sản xuất làm việc trên các giải pháp thay thế sẽ tiếp tục đi xe với động cơ nhiệt, mà không gây ô nhiễm quá nhiều. Một trong những giải pháp này được gọi là nhiên liệu tổng hợp, còn được gọi là “E-Fuel” hoặc “E-carrant”.

Đã công nghệ cũ

Nhiên liệu tóm tắt là nhiên liệu thu được mà không có dầu, thông qua một quy trình hóa học từ nguyên liệu thô có chứa carbon và hydro. Để sản xuất nó một cách sạch sẽ, ví dụ, hydro xanh có thể được sử dụng. Hydro sau đó được sản xuất thông qua điện phân, để tách hydro và oxy vào các phân tử nước, được làm bằng điện tái tạo (năng lượng mặt trời, gió, thủy lực …) hoặc có ga yếu với năng lượng hạt nhân. Đối với CO2, ví dụ chúng ta có thể sử dụng lại lượng khí thải của một số địa điểm công nghiệp bằng cách phục hồi carbon dioxide.

Quá trình không phải là mới. Trên thực tế, một số quốc gia đã bị buộc phải sản xuất nó … vì thiếu dầu. Đây là trường hợp của Đức trong Thế chiến thứ hai hoặc Nam Phi vào những năm 1950 và 60, sau đó đã trải qua các lệnh trừng phạt chống phân biệt chủng tộc quốc tế. Tóm tắt dầu sau đó được lấy từ than, do đó với dấu chân carbon khá thảm khốc. Do đó, thách thức hiện tại là thành công trong việc sản xuất nó trong một chất tẩy rửa.

Porsche tại điểm về chủ đề

Trong lĩnh vực ô tô, các thương hiệu Đức đặc biệt quan tâm đến nó. Nó không phải là không có gì Bộ trưởng Bộ Giao thông Volker Wissing Gần đây đã đặt trên bàn giả thuyết về việc tiếp tục bán xe được trang bị động cơ nhiệt sau năm 2035, với đối số trọng lượng, việc sử dụng nhiên liệu tổng hợp sạch này. Đối với anh ấy, chúng tôi chỉ đơn giản là không thể tin tưởng vào điện trên pin hoặc hydro cho khả năng vận động của một tương lai tương đối gần gũi.

Porsche đặc biệt đặt cược vào công nghệ mới này. Tháng 9 năm ngoái, thương hiệu đã công bố “Sự khởi đầu của việc xây dựng nhà máy đầu tiên trên thế giới dành riêng cho việc sản xuất nhiên liệu tổng hợp gần như trung tính ở Co₂ ở Chile”, hợp tác với Siemens Energy, Công ty Chilean Công ty TNHH Sao Tắt cao (HIF) mà còn là một tàu chở dầu như ExxonMobil, hoặc Chuyên gia Năng lượng Enel của Ý.

Nhà máy thí điểm được lắp đặt ở Patagonia và phải sản xuất 130.000 lít E-Fuel trong năm nay và nhắm đến 55 triệu lít vào năm 2024, gấp 10 lần vào năm 2026. Việc sử dụng đầu tiên được lên kế hoạch như một phần của môn thể thao đua xe, với những chiếc xe tham gia SuperCup của Porsche Mobil1. Một buổi giới thiệu đẹp, giống như công thức-e cho điện.

Thực sự nhiên liệu sinh thái ?

Về mặt logic, các dự án khác nhau nêu bật các đánh giá đầy hứa hẹn: Porsche gợi lên ví dụ như giảm 90% lượng khí thải CO2 có nguồn gốc hóa thạch cho động cơ đốt. Trên thực tế bằng cách giải phóng bản thân khỏi dầu, ý tưởng là phát triển nhiên liệu tổng hợp hiệu quả hơn nhiều so với tổ tiên hóa thạch của nó, không chứa “các thành phần dưới”. Bằng cách tránh đốt các yếu tố như lưu huỳnh hoặc benzen, chúng ta đã hạn chế phát thải gây ô nhiễm.

Hầu hết công nghệ này cũng sẽ là có thể lấp đầy các hồ chứa của nhiệt mới nhưng cũng là nhiệt cũ. Bằng cách giữ các phương tiện chức năng, hiện có, nhưng dễ dàng giảm lượng khí thải CO2 của họ, vòng tròn sau đó sẽ có đạo đức.

Nhưng vẫn rất khó để đánh giá tác động thực sự của e-fuels. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng lượng khí thải của các hạt mịn và oxit nitơ với các fuelles điện tử này có thể giảm mạnh. Các nghiên cứu khác hoài nghi hơn, bao gồm một trong những phương tiện giao thông và môi trường từ tháng 12 năm ngoái, nổi tiếng vì đã đứng sau những tiết lộ về Dieselgate. Đối với tổ chức phi chính phủ, ở phía CO2, bảng cân đối không tốt, bằng cách cho phép giảm 40%lượng khí thải: nếu chúng ta tính đến toàn bộ vòng đời của sản phẩm, xe điện vẫn có đạo đức hơn từ 60 đến 75.000 km đi du lịch.

Gần 5 euro mỗi lít hôm nay

Ngoài câu hỏi sinh thái cũng phát sinh vấn đề tài chính. Vào thời điểm mà giá nhiên liệu liên tục tăng, có thể tổng hợp nhiên liệu? Trong nghiên cứu của mình, vận chuyển & môi trường nói về nhiên liệu cho người giàu, với chi phí bổ sung ước tính vào lúc 10.000 euro trong 5 năm nếu chúng ta so sánh với một chiếc xe điện 100%.

Một số ước tính từ giá cả trong tương lai, với sản xuất hiện tại rất thấp, dường như cung cấp cho họ lý do cho thời điểm này: 5 euro mỗi lít, đủ để đặt giá vào máy bơm của những ngày gần đây.

Tuy nhiên, một nghiên cứu của tàu chở dầu dự kiến, như trong bất kỳ ngành nào, giá với quy trình khối lượng lớn sẽ giảm chi phí, xuống 1 euro mỗi lít vào năm 2027 đến 2030 … nhưng chúng ta đang nói về chi phí sản xuất ở đây, mà là d ‘khoảng 0,65 cent cho không chì.

Tại sao tương lai của nhiên liệu tổng hợp phụ thuộc vào hydro xanh

Nhiên liệu tổng hợp đang gia tăng. Và nhiều nhà sản xuất, đặc biệt là người Đức, đang tin tưởng vào công nghệ này để kéo dài tuổi thọ của các phương tiện với động cơ nhiệt. Nhưng hiện tại, sản xuất là vô cùng đắt tiền.

Nhà máy Haru Oni ​​ở Chile ở Chile ở Chile ở Chile. Nó sẽ sản xuất 130.000 lít xăng tổng hợp trong năm nay, 55 triệu vào năm 2025 và 550 triệu vào năm 2027.

Tại sao tương lai của nhiên liệu tổng hợp phụ thuộc vào hydro xanh
Trình duyệt của bạn không hỗ trợ các yếu tố âm thanh.

Tóm tắt nhiên liệu là thời trang. Không có gì lạ, bởi vì lý thuyết họ là tốt nhất của cả hai thế giới trong lý thuyết. Họ có thể tiếp tục sử dụng xe cơ giới nhiệt và cơ sở hạ tầng liên kết với họ nhờ nhiên liệu dầu được tái tạo từ các nguồn trung tính về mặt khí thải. Volkswagen, Porsche hoặc BMW. Một số nhà sản xuất ô tô Đức cũng tin rằng với những nhiên liệu tổng hợp này, chúng có thể có màu xanh lá cây, và thậm chí nhiều hơn so với xe điện. Đây là lý do tại sao họ khiến chính phủ của họ đặt câu hỏi về việc cấm bán ở châu Âu từ năm 2035 xe có động cơ nhiệt. Cung cấp rõ ràng rằng họ làm việc với nhiên liệu tổng hợp.

Nó không phải là một giải pháp kỳ diệu. Bởi vì họ yêu cầu được làm bằng một lượng đáng kể điện carbon thấp và đang ở trong tình trạng công nghệ cực kỳ tốn kém hiện tại.

Một công nghệ được phát triển ở Đức rồi

Các quy trình sản xuất nhiên liệu tổng hợp, hoặc efuel, từ lâu đã được kiểm soát. Chúng được lấy cảm hứng từ kỹ thuật hóa lỏng của Than Fischer-Topsch được Đức sử dụng vào cuối Thế chiến thứ hai để sản xuất, vì thiếu dầu, nhiên liệu lỏng. Một công nghệ sau đó được Nam Phi cải thiện ở Apartheid, sau đó là lệnh cấm vận dầu mỏ, và gần đây đã được khởi động lại ở quy mô nhỏ bởi Trung Quốc vì lý do an toàn.

Quá trình hiện tại là tổng hợp carbon (ở dạng carbon monoxide hoặc carbon dioxide) với hydro xanh, được sản xuất bằng điện phân bằng điện carbon thấp, để thu được metanol, một sân vận động nhiên liệu sơ bộ. Carbon ngày nay không còn thu được từ than, nhưng với CO₂ được phục hồi và do đó không phổ biến trong khí quyển. Methanol sau đó có thể được biến đổi với các chất phụ gia khác nhau thành tương đương với nhiên liệu dầu: xăng, diesel hoặc dầu hỏa.

Ở bên trái của Sans-plomb 98, ở bên phải của nhiên liệu điện tử, thành phần hóa học của chúng gần như giống hệt nhau. Ảnh: SDP/Porsche

Dấu chân carbon rất cạnh tranh với điện

Tất cả các tính toán đến từ thực tế là nhiên liệu tổng hợp không phát ra nhiều CO₂ Rằng người anh ta đã bắt được và ngoài phương tiện động cơ nhiệt do sản xuất và tái chế còn có dấu chân carbon rất thấp hơn pin có pin. Sự quan tâm của động cơ nhiệt với nhiên liệu tổng hợp về mặt khí thải carbon tăng lên nếu điện được sử dụng để sạc lại pin của xe điện không được khử cacbon như ở Trung Quốc, ở Hoa Kỳ và ở một số quốc gia châu Âu bao gồm cả Đức.

Về mặt kỹ thuật, bất kỳ động cơ nhiệt nào cũng có thể lái bằng nhiên liệu tóm tắt mà không cần sửa đổi nhỏ nhất. Nó cũng hoàn toàn có thể trộn dầu và nhiên liệu tổng hợp trong các bể. Điều này cho phép kéo dài tuổi thọ của các phương tiện động cơ nhiệt 1,4 tỷ lưu thông ngày hôm nay trên hành tinh bằng cơ sở hạ tầng hiện có, đặc biệt là phân phối nhiên liệu (trạm dịch vụ, tiền gửi, v.v.), sản xuất xe bảo trì và bảo trì.

Đây là lý thuyết cho các khả năng được cung cấp bởi nhiên liệu tóm tắt. Trong thực tế, những trở ngại về kỹ thuật và kinh tế là đáng kể để làm cho chúng thay thế thực sự cho nhiên liệu hóa thạch. Đầu tiên là sản phẩm mà sản xuất hydro xanh lớn bằng cách điện phân và số lượng đáng kể điện carbon thấp được sử dụng.

Chi phí sản xuất rất cao

Do đó, chi phí sản xuất nhiên liệu tổng hợp rất cao. Điều này được thể hiện bằng thí nghiệm được đưa ra bởi Porsche ở Chile trong điều kiện lý tưởng trong nhà máy Haru Oni ​​của nó. Được cài đặt trên một khay ở độ cao bị cuốn bởi gió mạnh và không đổi, nó được cung cấp năng lượng bằng điện được khử cacbon bởi các tuabin gió hoạt động hết công suất 280 ngày và đêm mỗi năm so với 80 trung bình ở Pháp. Điện này cung cấp điện cho các chất điện phân sản xuất hydro kết hợp với CO₂ bị bắt trong bầu khí quyển. Năm nay, nhà máy sẽ sản xuất 750.000 lít metanol xanh trong đó có 130.000 lít sẽ được biến thành nhiên liệu. Bằng cách tăng số lượng tuabin gió, sản xuất sẽ đạt 55 triệu lít nhiên liệu vào năm 2025 và 550 triệu vào năm 2027. Những con số thú vị nhưng để đưa vào quan điểm với 50 tỷ lít nhiên liệu đường được tiêu thụ ở Pháp năm ngoái

Khó khăn ngày nay bao gồm tất cả trong việc đạt được chi phí chấp nhận được bằng cách sản xuất ở quy mô công nghiệp. Ngày nay, giá trong lít, của thứ tự $ 10, hoàn toàn bị cấm. Porsche hy vọng có thể chia nó cho năm. Nhà sản xuất thiết bị Bosch làm việc trên các dự án tương tự lạc quan hơn. Ông ước tính rằng vào năm 2030, nhiên liệu tổng hợp có thể tiêu tốn thuế từ 1,20 đến 1,40 euro mỗi lít và 1 euro vào năm 2050.

Cuối cùng, cần lưu ý rằng một nhiên liệu decarbon khác, dễ sản xuất hơn nhưng ít vận chuyển và sử dụng hơn nhiên liệu tổng hợp, cũng có thể cho phép tuổi thọ của động cơ nhiệt. Nhiều nhà sản xuất ô tô trên thế giới làm việc về việc điều chỉnh động cơ hydro của họ. Đây đặc biệt là trường hợp của BMW, là tiền thân, nhưng cũng của Toyota, Yamaha, Ford, Cummins, Kawasaki Heavy Industries, Renault Trucks và Porsche.

Bởi Léon Thau