Paliwo syntetyczne – Optymistyczne perspektywy

Silniki spalinowe mogą z czasem zostać zastąpione przez elektryczne, ale nie w samolotach czy wielkich statkach transportowych. Jedne i drugie dużo mniej obciążałyby środowisko dwutlenkiem węgla, gdyby korzystały z paliwa syntetycznego. Samochody też by na tym skorzystały.

Paliwa syntetyczne materiały prasowe
Paliwa syntetyczne
Aktualne ceny nowych samochodów:
 
JUŻ OD 73 900 PLN
Dostępne nadwozia: hatchback-5
SPRAWDŹ OFERTY

Paliwo syntetyczne wytwarzane przy użyciu energii elektrycznej pochodzącej ze źródeł odnawialnych będzie miało ogromne znaczenie dla przyszłości transportu, w tym dla motoryzacji. Podczas zeszłorocznego World Economic Forum w Davos mówił o tym np. Bill Gates. Powstają już konkretne programy rozwoju produkcji paliwa określanego mianem E-Fuel („E” należy kojarzyć ze słowem „ekologiczny”). Niemiecki rząd stworzył specjalny program, mający na celu zmniejszenie od 2030 roku emisji CO2 o 10 milionów ton rocznie – właśnie dzięki temu paliwu. Do 2024 roku przeznaczył na ten cel 1,54 miliarda euro.

REKLAMA

Paliwa syntetyczne Fot. Hans-Dieter Seufert
Paliwa syntetyczne

Paliwo syntetyczne – Do samochodów i nie tylko

Produkcję syntetycznego paliwa rozpoczęły Siemens Energy i Porsche, które stworzyły pilotażową fabrykę w Chile. Dlaczego tam? Bo warunki klimatyczne tego kraju sprawiają, że wiatraki produkujące „zieloną energię” działają tam najefektywniej. Dzięki temu syntetyczne paliwo do spalinowych silników benzynowych i Diesla staje się ekonomicznie opłacalne. Do jego produkcji pozyskuje się CO2 z atmosfery więc cały proces od produkcji do spalenia jest pod względem emisji dwutlenku węgla neutralny dla środowiska. Główny inżynier Porsche, Michael Steiner, chciałby do 2024 roku dostarczyć tyle syntetycznego paliwa z fabryki w Ameryce Południowej, by wystarczyło go przez rok dla wszystkich nowych Porsche 911, które sprzeda firma.
Odbiorcami wytwarzanej w Chile syntetycznej benzyny będą zapewne nie tylko właściciele Porsche. Większość samochodów z silnikami spalinowymi, które już jeżdżą po naszych ulicach z powodzeniem mogłoby być nim zasilanych. W sektorze transportowym udział spalinowych silników jest znacznie większy niż w indywidualnej motoryzacji, w sektorze lotniczym wynosi nawet blisko sto procent.
Wiadomo, że Ferrari wspólnie z koncernem Shell pracują nad wprowadzeniem paliwa syntetycznego. Również Mazda pokłada duże nadzieje możliwościach jakie dają paliwa syntetyczne, a jej szefowie uważają, że to źródło energii będzie rozwiązaniem, które pozwoli zachować użyteczność samochodów przy zachowaniu neutralności w emisji CO2.

Paliwo syntetyczne – Produkcja na niedużą skalę

Produkcja syntetycznego paliwa ma jednak pewne ograniczenia, wskazuje się też na niski stopień jej efektywności, czyli dużą energochłonność. Do wyprodukowania jednego litra syntetycznego paliwa do zasilenia silnika Diesla potrzeba 20 kWh energii elektrycznej. Samochodowi elektrycznemu taka ilość wystarczy do pokonania około 100 km, silnik Diesla na tej samej odległości zużyje natomiast około 6 litrów paliwa, do którego produkcji wykorzystano 120 kWh energii elektrycznej, czyli sześć razy więcej.
Z drugiej strony, efektywność przy produkcji paliwa E-Fuel ma mniejsze znaczenie, jeśli wykorzystać do niej „zielony prąd” wytworzony nocą czy podczas weekendu, czyli wtedy, gdy nie korzystają z niego inni odbiorcy (energia ze źródeł odnawialnych musi być zużywana na bieżąco, nie opracowano jeszcze technologii jej masowego przechowywania). Na razie byłyby to zbyt małe ilości, ale w miarę wzrostu produkcji energii ze źródeł odnawialnych tego „weekendowego” i „nocnego” prądu byłoby znacznie więcej. Niemcy obliczyli, że gdyby 75% produkowanej u nich energii pochodziło ze źródeł odnawialnych, nadwyżek do wytworzenia z nich syntetycznego paliwa byłoby wystarczająco dużo. Na razie ten udział wynosi 50 procent całego zapotrzebowania energetycznego Niemiec.
Wiadomo również, że przesyłanie energii elektrycznej powstałej ze źródeł odnawialnych w Afryce, czy Ameryce Południowej do Europy wiążę się ze stratami, które czynią ten proces niewydajnym. Rozwiązaniem są paliwa syntetyczne, które pozwalają transportować energię statkami pomiędzy kontynentami. Nota bene, tankowce będę również zasilane neutralnym pod względem emisji CO2 paliwem.

REKLAMA

REKLAMA

Paliwo syntetyczne – Stworzone dla lotnictwa

Syntetyczne paliwo znalazłoby zastosowanie w motoryzacji, chociaż w tym wypadku coraz więcej firm stawia na samochody elektryczne, które z czasem, choć nieprędko, mogłyby pojawić się w miejsce aut z silnikami spalinowymi. W samolotach i statkach jednostek elektrycznych nie da się jednak zastosować – w każdym razie nie pozwala na to osiągnięty dzisiaj poziom techniczny. Żeby te środki transportu stały się neutralne dla środowiska, potrzeba innych rozwiązań.

Wyzwanie jest duże, bo komercyjny transport morski powoduje globalną emisję dwutlenku węgla w wysokości około miliarda ton rocznie. Syntetyczne paliwo idealnie nadaje się do tego, żeby ją zmniejszyć. Eksperci z tej branży spodziewają się, że transport morski będzie mógł się na nie przestawić do 2030 roku. Ogromne zadanie stoi także przed transportem lotniczym. Cele wyznaczone przez Unię Europejską zakładają, że 40 procent paliwa wykorzystywanego przez samoloty ma do 2050 roku pochodzić ze źródeł odnawialnych. W branży lotniczej obowiązują specjalne warunki w dziedzinie wprowadzania nowych napędów i technologii, ponieważ tzw. cykl życia samolotów liczy się w dziesiątkach lat.

Dlatego jeśli transport lotniczy miałby szybciej stać się mniej uciążliwy dla środowiska, powinien korzystać z alternatywnych paliw o właściwościach podobnych do tych, jakie ma nafta lotnicza (kerozyna), miałyby być one łączone z paliwami tradycyjnymi. Od lat prowadzone są pilotażowe projekty, które mają to umożliwić. Syntetyczna kerozyna może być wytwarzana z biomasy i w procesie Power-to-Liquid (PTL). W małej ilości już dzisiaj produkuje się paliwo z domieszką biomasy, której źródłem są np. resztki produktów spożywczych czy odpady z produkcji drewna.

Paliwa syntetyczneFot. Hans-Dieter Seufert
Paliwa syntetyczne

Paliwo syntetyczne – Duży potencjał w motoryzacji

Wygląda na to, że dla paliw syntetycznych w lotnictwie i transporcie morskim nie ma alternatywy, z kolei w motoryzacji ogromną zaletą jest fakt, że paliwo to nadaje się nie tylko do nowych samochodów, lecz także do tych już jeżdżących po drogach. Nawet auta mające wiele lat mogłyby się dzięki temu stać bardziej eko, bo w wyniku spalania paliwa syntetycznego znacznie spada nie tylko emisja dwutlenku węgla, lecz także cząstek sadzy i tlenków azotu.

Obciążenie dla środowiska przez samochody zasilane syntetycznym paliwem jest niemal takie, jak aut elektrycznych – a korzystanie z tych pierwszych łatwiejsze. Do dystrybucji syntetycznej benzyny nie trzeba też tworzyć specjalnej sieci (jak jest w wypadku stacji ładowania energią elektryczną). Paliwo syntetyczne można bez problemu składować w zbiornikach na tradycyjnych stacjach paliw i zasilać nim auta przy pomocy istniejących dystrybutorów. Wygląda więc na to, że z punktu widzenia ochrony klimatu to nie sam silnik spalinowy jest problemem, lecz paliwo do niego. Dzięki syntetycznej benzynie ten problem mógłby być w znacznym stopniu rozwiązany.

Paliwo syntetyczne – Test zużycia paliwa i emisji 

Sprawdziliśmy efektywność paliwa syntetycznego w porównaniu z tradycyjną benzyną. Do porównania wykorzystaliśmy dwa Porsche 911. Jedno jeździło na 98-oktanowej tradycyjnej benzynie, a drugie na syntetycznej Posyn Ci11, która powstała właśnie we współpracy Porsche z Siemens Energy. Oto wyniki zużycie paliwa i emisji spalin samochodów zasilanych obydwoma rodzajami paliwa.

 

Benzyna LOB98

Benzyna POSYN Ci11

Rodzaj badań Zużycie paliwa CO2 NOx Zużycie paliwa CO2 NOx
Rozruch na zimno 15,78 l/100 km 358,1 g/km 0,0235 g/km 17,84 l/100 km 404,8 g/km 0,0266 g/km
Jazda w mieście 12,70 l/100 km 288,5 g/km 0,0119 g/km 14,15 l/100 km 318,7 g/km 0,0136 g/km
Dynamiczna jazda w mieście 18,16 l/100 km 412,0 g/km 0,0433 g/km 19,45 l/100 km 437,9 g/km 0,0405 g/km
Jazda autostradą, 130 km/h 9,80 l/100 km 222,4 g/km 0,0014 g/km 10,37 l/100 km 233,6 g/km 0,0004 g/km
Jazda autostradą, 160 km/h 12,08 l/100 km 273,6 g/km 0,0049 g/km 12,51 l/100 km 281,3 g/km 0,0041 g/km
Cykl mieszany 11,53 l/100 km 261,5 g/km 0,0061 g/km 12,34 l/100 km 277,9 g/km 0,0061 g/km
  Temperatura powietrza 8,8 i 8,9° C, wilgotność 67 i 74%, ciśnienie 1011 i 994 milibarów; CO2 – dwutlenek węgla, NOx – tlenki azotu Temperatura powietrza 7,7 i 5,4° C, wilgotność 69 i 81%, ciśnienie 1008 i 996 milibarów; CO2 – dwutlenek węgla, NOx – tlenki azotu

Zobacz także:

 

E- Fuel – słowniczek pojęć

Biopaliwa – paliwa syntetyczne stworzone na bazie biomasy. Dzieli się je na paliwa wytworzone z roślin uprawnych (kukurydza, rzepak, olej palmowy) i z odpadów roślinnych (resztki drewna, słoma, tłuszcze).

B7 – olej napędowy do silników Diesla, do którego dodano do 7 procent bioproduktów. Podobnie jak w wypadku benzyn E5 i E10 można dzięki temu zmniejszyć emisję dwutlenku węgla przez silniki spalinowe.

E-Fuel – syntetyczne paliwa wytwarzane przy udziale „zielonej” energii elektrycznej powstałe przy wykorzystaniu jako surowców wody i dwutlenku węgla. Inne określenie to Power-to-Liquid.

Elektroliza – metoda umożliwiająca wywołanie reakcji chemicznych przy pomocy energii elektrycznej. Korzystając z elektrolizy można np. rozłożyć wodę na jej części składowe – wodór i tlen. Wodór jest ważnym produktem pośrednim w produkcji paliw syntetycznych.

E5/E10 – benzyny z domieszką biopaliwa. Litera E oznacza etanol, a liczba maksymalną dozwoloną ilość dodanego biopaliwa wyrażoną w procentach. E10 może więc zawierać do 10 procent etanolu. Domieszka biopaliwa zmniejsza emisję CO2 w porównaniu z tradycyjną benzyną, ponieważ podczas produkcji biopaliwa wiązany jest dwutlenek węgla.

Węglowodory – substancje płynne lub gazowe składające się z węgla i wodoru. Są popularne jako paliwo, bo zawierają dużo energii w małej objętości.

Paliwa syntetyczne – tą nazwą określa się paliwa, które nie bazują na ropie naftowej. Wspólna nazwa dla paliw powstających w różny sposób, czyli tzw. E-Fuel i biopaliw.

Paliwa X-to-Liquid – oznaczane również skrótem XtL. Określenie to odnosi się do różnych metod produkcji paliw syntetycznych. X – może oznaczać zarówno „Power-to-Liquid (energia elektryczna wykorzystana do produkcji płynnego paliwa), jak i biomasę (BtL) czy gaz (GtL) itp.

 

Zamów e-wydanie magazynu "auto motor i sport" - teraz o 30% taniej!

Dołącz do nas na facebooku i bądź na bieżąco z motoryzacyjnymi newsami!

Zobacz także:

zobacz galerię

Komentarze

 
DODAJ KOMENTARZ
REKLAMA