Ratuj klimat dzięki e-paliwom

Ratuj klimat dzięki e-paliwom

Elektromobilność rozwija się wolniej, niż oczekiwano. Wniosek: w 2030 r. około 75 procent z 350 milionów samochodów w UE będzie nadal korzystać z paliw kopalnych. Nawet w Austrii, gdzie zgodnie z planem rządu federalnego dotyczącym mobilności od 2030 r. będzie można rejestrować wyłącznie nowe, bezemisyjne samochody, duża część istniejących pojazdów będzie w tym momencie nadal napędzana benzyną lub olejem napędowym, w związku z czym nadal będzie emitować duże ilości CO2. Mats Hultman z Neste, największego na świecie producenta odnawialnego oleju napędowego i zrównoważonej nafty, pokazał na sympozjum, w jaki sposób można drastycznie zmniejszyć zanieczyszczenie CO2. Neste od lat na szeroką skalę produkuje „biodiesel” m.in. z olejów odpadowych, który redukuje emisję CO2 pojazdu nawet o 90 proc. i tym samym osiąga poziom samochodu elektrycznego bazującego na unijnym miksie elektroenergetycznym – jeśli uwzględnić produkcję energii. Paliwo na bazie uwodornionego oleju roślinnego można dodawać do kopalnego oleju napędowego lub całkowicie go zastąpić – bez konieczności budowy nowej infrastruktury zbiorników czy nowych silników.

Nie ma jednak pewności, czy takie podejście ma szansę w UE. Jeśli chodzi o emisję, prawodawstwo UE skupia się wyłącznie na gazach spalinowych i wyklucza produkcję energii. Oznacza to, że energię elektryczną zawsze uważa się za bezemisyjną, nawet jeśli jest wytwarzana z węgla, w związku z czym samochód elektryczny wytwarza więcej CO2 niż samochód z silnikiem Diesla. Jeśli planowana na najbliższe lata nowa norma emisji spalin Euro 7 i inne wytyczne w ramach Zielonego Ładu sprawią, że silnik spalinowy stanie się praktycznie niemożliwy, zdaniem Hultmana, niektóre z najlepszych rozwiązań w UE staną na przeszkodzie. Źródło energii ma kluczowe znaczenie dla klimatu, a nie napędu, do którego jest wykorzystywane. Cele klimatyczne można osiągnąć jedynie przy niezbędnej szybkości, stosując połączenie wszystkich dostępnych rozwiązań, a oprócz energii elektrycznej obejmuje to także wodór, biogaz, paliwa odnawialne i syntetyczne, tzw. e-paliwa.

Najprostszą formą e-paliw jest zielony wodór, który jest wytwarzany przy użyciu zielonej energii elektrycznej z wody w drodze elektrolizy. Można go dalej przetwarzać na paliwa płynne, takie jak e-metanol, e-benzyna, e-diesel, a nawet e-nafta, poprzez dodanie węgla z CO2, który jest oddzielany albo z powietrza, albo ze spalin przemysłowych. Separacja i recykling CO2 są niezbędne do stworzenia niezbędnego, neutralnego dla klimatu obiegu węgla, podkreśla Robert Schlögl z Instytutu Chemicznej Konwersji Energii im. Maxa Plancka w Mühlheim an der Ruhr. Jednak e-paliwa mają gorszy bilans energetyczny niż zielona energia elektryczna, która bezpośrednio zasila samochód akumulatorowo-elektryczny. Niemniej jednak Schlögl nie widzi problemu w większym zużyciu energii do produkcji e-paliw: „Jeśli tylko 0,5 procent powierzchni ziemi zostanie pokryte systemami fotowoltaicznymi, problem zostanie rozwiązany”.

Jeśli chodzi o koszty przed opodatkowaniem, przy dzisiejszych technologiach pojazdów e-paliwa będą najtańszym sposobem na jazdę bez emisji CO2 w 2050 r. Ulrich Kramer z Forda odniósł się do kompleksowego badania paliw 4 przeprowadzonego przez Niemieckie Stowarzyszenie Badawcze ds. Silników Spalinowych. V. (FVV). W przeciwieństwie do akumulatorów nie tracą one energii nawet podczas długiego okresu przechowywania, mówi Martin Härtl z Politechniki w Monachium. Te zalety są tym bardziej istotne, że zdaniem Schlögla UE w dalszym ciągu będzie zmuszona importować dużą część swojej energii z odległych regionów świata. W przeciwieństwie do ropy naftowej czy gazu ziemnego, zielonej energii elektrycznej nie można transportować statkami ani rurociągami. Zdaniem Jürgena Rechbergera z AVL w Grazu magazynowanie zielonej energii, takiej jak wodór i e-paliwa, jest również niezbędne „w celu uzupełnienia luk w dostawach w sieci energii odnawialnej”, na przykład zimą, kiedy słońce rzadko świeci. Obecnie w Grazu budowana jest pilotażowa instalacja AVL do produkcji e-paliw.

Porsche wraz z partnerami buduje obecnie w Chile pilotażową fabrykę e-paliw, która zostanie uruchomiona w 2022 r., a produkcja seryjna rozpocznie się w 2025 r. Planowany wolumen produkcji rocznie to 55 mln litrów e-benzyny, a dwa lata później ilość ta ma zostać zwiększona dziesięciokrotnie. Porsche chce tam produkować e-metanol, e-benzynę, a później także e-naftę. Zdaniem Hinricha Helmsa z instytutu badawczego Ifeu w Heidelbergu produkcja e-paliw ma sens tylko tam, gdzie dostępna jest zielona energia elektryczna w dużych ilościach, na przykład w Chile czy Afryce Północnej, ale nie w Europie, o ile energia elektryczna jest tu wytwarzana przy użyciu energii kopalnej. W regionach takich jak Chile eksperci szacują koszty produkcji na około 1 euro za kilogram zielonego wodoru jako podstawowego e-paliwa. Jednakże w Europie Środkowej koszty produkcji na kilogram szacuje się obecnie na około cztery euro – w zależności od lokalnej ceny energii elektrycznej.

Wielu ekspertów wątpi jednak, czy e-paliwa będą dostępne w wystarczających ilościach wystarczająco szybko, aby w większym stopniu przyczynić się do transformacji energetycznej w sektorze samochodów osobowych. Bardziej byłyby potrzebne w lotnictwie i żegludze. Dla Helmsa von Ifeu niezbędne ilości są po prostu zaniżone. Ponadto duzi inwestorzy niechętnie wydają miliardy niezbędne do produkcji e-paliw, dopóki prawodawcy unijni nie uznają ich za wkład w zmiany klimatyczne. Zdaniem Karstena Wilbranda z Shell unijnym prawodawcom brakuje „otwartości technologicznej”. Uważa się to jednak za niezbędne, aby wystarczająco szybko wdrożyć pożądaną transformację energetyczną w mobilności, aby przynajmniej zbliżyć się do wyznaczonych celów klimatycznych.