Wydawało się, że w 2035 r. już tylko garstka pojazdów będzie napędzana spalinowo. W ostatnich tygodniach nastąpił jednak znaczący zwrot: Unia Europejska nie podtrzymała dyrektywy w jej pierwotnej formie i pod naciskiem niektórych krajów zezwoliła na dalszą dystrybucję silników spalinowych, o ile mogą one być zasilane paliwem syntetycznym. Szczegóły nie są jeszcze znane, ale o e-paliwie wiemy już sporo. W tym artykule zastanowimy się, jakie paliwo znajdzie się w baku naszego nowego samochodu za 12 lat.

Zachowanie neutralności klimatycznej – cele Unii Europejskiej

Nie jest tajemnicą, że Europa chce być w czołówce pod względem wszystkich możliwych aspektów emisji dwutlenku węgla – w tym zakresie szczególną uwagę poświęca się przemysłowi motoryzacyjnemu, ponieważ lokalne firmy odgrywały do tej pory wiodącą rolę w tej branży. Długotrwałe wykluczenie paliw kopalnych z rynku stawało się coraz bardziej realną opcją, więc wszyscy spodziewali się, że w ciągu dekady silniki spalinowe zaczną stopniowo znikać z dróg publicznych. W miarę upływu czasu stało się również jasne, że transformacja jest zbyt szybka i wymaga od krajów UE poświęceń, których nie są w stanie podjąć. Do tego wniosku doszły między innymi Niemcy, Włochy, Polska, Czechy, Węgry i Bułgaria. Sprzeczność ta musiała jednak zostać rozwiązana. Państwa członkowskie wypracowały kompromisowe rozwiązanie, które umożliwia dążenie do eksploatacji silników spalinowych w sposób przyjazny środowisku.

Czym są e-paliwa czyli paliwa syntetyczne?

Benzyna i olej napędowy pochodzące z ropy naftowej są problematyczne ze względu na swoje pochodzenie i nigdy nie będą uważane za paliwo przyjazne środowisku. Węglowodory nie są jednak wytwarzane tylko poprzez destylację z ropy naftowej. Benzyna składa się głównie z dwóch węglowodorów, heptanu i izooktanu oraz oczywiście wielu innych dodatków, bioetanolu i bardzo małych ilości innych węglowodorów; natomiast olej napędowy jest jeszcze bardziej złożoną mieszaniną węglowodorów, zawierającą jeszcze więcej dodatków niż benzyna. Wynika to z faktu konieczności zapewnienia odpowiednich parametrów pracy tych substancji – wystarczy pomyśleć, że olej napędowy bez odpowiedniej ilości środka przeciw zamarzaniu może łatwo stracić płynną konsystencję przy znacznych europejskich mrozach.

Należy podkreślić, że ani benzyna, ani olej napędowy nie są idealnymi paliwami dla silników spalinowych. W zasadzie najkorzystniejszą formą byłby jednorodny metan (CH4) w stanie ciekłym. Związek ten ma najlepszy stosunek wodoru do węgla i – ze względu na swoją jednorodność – nie wytwarza istotnych zanieczyszczeń. Nie ulega wątpliwości, że jego zastosowanie mogłoby znacznie zmniejszyć jednostkowe zużycie samochodów, ponadto do ich produkcji nie jest potrzebna ropa naftowa. Największą zaletą byłaby istniejąca infrastruktura. Nie ma bowiem konieczności modyfikacji technicznej ani samych silników, ani sieci technicznej czy logistycznej. Jednocześnie wiadomo, że eksperymenty z paliwami syntetycznymi trwają od stulecia, a metan również występuje w przyrodzie. Co sprawia, że jest ekologiczny, skoro jest produktem syntetycznym?

Instalacja paliwowa jako oczyszczacz powietrza

Paliwa syntetyczne pokazały nam, jak bardzo relatywne jest pojęcie zerowej emisji. Emisja samochodów elektrycznych jest uznawana za zerową, ponieważ ich lokalne emisje są zerowe. Według nowego pomysłu UE, silniki spalinowe również będą miały zerową emisję, ponieważ startują z punktu ujemnego. Oznacza to, że wyspecjalizowana fabryka do produkcji wspomnianego syntetycznego węglowodoru wykorzystuje dwie rzeczy: dwutlenek węgla i wodę. Do produkcji potrzebny jest węgiel z dwutlenku węgla (CO 2 ) oraz wodór z wody (H2O). Fabryka wydobywa dwutlenek węgla z powietrza za pomocą specjalnych filtrów, a woda może pochodzić niemal z każdego miejsca, nawet w stanie zanieczyszczonym (w tym przypadku oczywiście trzeba ją oczyścić). Przy użyciu stosunkowo dużej ilości energii (najczęściej prądu elektrycznego) atomy wodoru uwalnianie są od tlenu. To nie jest nieporozumienie: produktem ubocznym produkcji jest tlen.

W tym przypadku zerowa emisja może być interpretowana w następujący sposób: fabryka usuwa z powietrza dwutlenek węgla i w zamian produkuje tlen, a samochód podczas jazdy przywraca bilans do zera. Zatem pojazd nie produkuje więcej CO2 niż fabryka wcześniej usunęła ze środowiska. Metan jest produkowany z wodoru i dwutlenku węgla przy pomocy wody i niektórych specjalnych katalizatorów. Z tego w procesach stosowanych w rafinacji ropy naftowej powstaje płynna substancja, z której można wyprodukować benzynę, olej napędowy, a nawet olej silnikowy.

E-paliwa w praktyce

Nie możemy pominąć faktu, że proces ten jest obecnie niezwykle energochłonny. Jeśli spojrzeć tylko na bilans energetyczny, nie warto budować zakładu – jednak możliwości są nieograniczone. Sama fabryka może być neutralna pod względem emisji dwutlenku węgla, gdyż może być zasilane odnawialną energią. Porsche prowadzi w Chile laboratorium, które pozyskuje energię elektryczną z własnej farmy wiatrowej i działa nieprzerwanie od 2019 r. Oczywiście produkowana ilość nie jest obecnie znacząca z punktu widzenia światowego rynku: na razie wystarcza jedynie do napędzania samochodów w niektórych seriach wyścigowych niemieckiej marki. Zgodnie z przewidywaniami Porsche z 2022 r., produkt miał trafić na rynek detaliczny do 2026 r., choć – w wyniku ostatnich zmian – może stanie się to szybciej. Trudno jest podać dokładne widełki cenowe, ponieważ może na nie wpływać wiele, obecnie nieznanych czynników. Według zeszłorocznego oświadczenia niemieckiego producenta, spodziewali się oni ceny netto na poziomie około 2 euro w momencie sprzedaży detalicznej. Ta polityczna decyzja wywołała ogromną burzę w branży motoryzacyjnej, która już teraz przeżywa trudne czasy, dlatego warto będzie obserwować reakcje producentów.