- Pod nazwą e-fuel (e-paliwa) kryją się paliwa syntetyczne, do których produkcji wykorzystywana jest energia elektryczna
- Poza energią elektryczną potrzebna jest tylko woda i dwutlenek węgla.
- Choć surowce kosztują grosze, to wytwarzane z nich zamienniki benzyny i oleju napędowego są ekstremalnie drogie
- Dużo czytania, a mało czasu? Sprawdź skrót artykułu
Przeciwnicy zakazu sprzedaży samochodów spalinowych po 2035 roku mają mocne argumenty. Nawet jeśli wspomniany zakaz wejdzie w życie w obecnie planowanej formie (co jest coraz mniej prawdopodobne), to i tak przez kolejnych kilkanaście, a może nawet kilkadziesiąt lat, znaczna część pojazdów poruszających się po drogach wciąż będzie miała napęd spalinowy, bo po prostu nie da się szybko wymienić ponad miliarda aut na pojazdy elektryczne. W dodatku planowany zakaz i tak ma obowiązywać lokalnie – poza Unią Europejską o ewentualnych zakazach sprzedaży aut spalinowych mówi się niewiele lub wcale. Stąd też nie brakuje głosów, że owszem, warto rozwijać elektromobilność, ale jednocześnie należy pozostawić nabywcom możliwość wyboru napędu, a przy okazji umożliwić europejskim koncernom motoryzacyjnym utrzymanie się na rynku pojazdów spalinowych i dalsze korzystanie z technologii, w których rozwój inwestowały od dziesięcioleci.
Po co nam alternatywa dla ropy naftowej?
Co zrobić, żeby utrzymać na rynku auta spalinowe, ale uczynić je przyjaźniejszymi dla środowiska – albo jak się to teraz modnie określa – neutralnymi dla klimatu?
Ponieważ w dziedzinie systemów oczyszczania spalin poprawić można już niewiele, to zdaniem wielu ekspertów czas zająć się paliwami, a konkretniej tym, żeby dało się je pozyskiwać w sposób neutralny dla środowiska naturalnego, bez naruszania dostępnych zasobów. Do niedawna za taką ekologiczną alternatywę dla paliw produkowanych na bazie ropy naftowej uznawano tzw. biopaliwa, czyli paliwa do diesli tworzone na bazie tłuszczów roślinnych poddawanych estryfikacji (np. wytwarzane z oleju rzepakowego albo palmowego) oraz paliwa do silników benzynowych, których głównym składnikiem był wytwarzany z roślin alkohol.
Choć nadal obowiązują przepisy nakazujące stosowanie domieszek tzw. biokomponentów do paliw ropopochodnych, to od pewnego czasu już wiadomo, że z ekologicznością biopaliw kwestia jest co najmniej dyskusyjna. Problemów jest z nimi wiele – po pierwsze, najbardziej efektywnie wytwarza się je z tego, z czego można produkować żywność, czyli m.in. z rzepaku, kukurydzy. Można je też wytwarzać z oleju palmowego albo z oleju sojowego, produkowanych na skalę przemysłową. Im większy popyt na te oleje, tym większa pokusa, żeby np. wycinać cenne lasy tropikalne i w ich miejsce wprowadzać monokulturowe uprawy roślin oleistych. Tak produkowane biopaliwa z ekologią nie mają nic wspólnego! Z tych właśnie powodów biopaliwa są coraz mniej "poprawne politycznie", a organizacje proekologiczne wręcz domagają się coraz częściej zakazu ich stosowania. Paliwa produkowane z ropy naftowej na cenzurowanym są już od lat – nie tylko ze względów ekologicznych, ale też dlatego, że wiele państw przychody z handlu ropą naftową wykorzystuje m.in. do finansowania wojen, tak jak robi to m.in. Rosja.
Teraz na topie są e-paliwa (e-fuels).
E-paliwa: co to takiego?
Benzyna czy olej napędowy to paliwa, które są mieszaniną różnych węglowodorów. E-paliwa to również paliwa węglowodorowe. Bazę do ich produkcji stanowi wodór, który wytwarza się np. w procesie elektrolizy wody, wykorzystując do tego "zieloną" energię (choćby z fotowoltaiki, elektrowni wiatrowych, z instalacji wykorzystujących pływy morskie). Z kolei węgiel potrzebny do uzyskania w połączeniu z wodorem węglowodorów, ma pochodzić z dwutlenku węgla pozyskiwanego z atmosfery.
W teorii produkcja takich paliw, w idealnych warunkach, może być neutralna klimatycznie. Bo dwutlenek węgla, będący produktem spalania paliw węglowodorowych, który opuszcza rurę wydechową auta zasilanego e-paliwem, powinien być bilansowany przez dwutlenek węgla pozyskiwany do jego produkcji z atmosfery. Dostępne technologie pozwalają produkować e-paliwa o parametrach porównywalnych z olejem napędowym, benzyną, a nawet z paliwem lotniczym – mogą one być stosowanie jako 100-proc. zamienniki paliw ropopochodnych, albo wykorzystywane do domieszek w dowolnych proporcjach. Dzięki temu, że są to paliwa wytwarzane syntetycznie, to ich właściwości mogą być lepsze i bardziej stabilne niż w przypadku paliw ropopochodnych.
Wszystko to brzmi świetnie, dopóki nie zaczniemy się temu dokładniej przyglądać i wszystko liczyć.
E-paliwa: jazda 8 razy droższa niż na prądzie?
Sceptycy zwracają uwagę, że stosowanie e-paliw jest skrajnie nieefektywnym rozwiązaniem. Bo wytwarzanie paliw z wody i dwutlenku węgla wymaga olbrzymich ilości energii elektrycznej, którą dałoby się spożytkować znacznie lepiej. Przy dzisiaj stosowanych technologiach przyjmuje się, że do wyprodukowania e-paliwa potrzebnego do pokonania 100 km przeciętnym autem z silnikiem spalinowym trzeba zużyć tyle energii, ile autu elektrycznemu wystarczyłoby do pokonania 500-800 kilometrów! Albo odwrotnie: przyjmijmy, że do pokonania 100 km autem elektrycznym potrzeba 15 kWh energii elektrycznej. Jeśli wykorzystany te 15 kWh do produkcji e-paliwa, zamiast po prostu naładować nimi akumulator auta elektrycznego, to w najlepszym razie uzyskamy porcję paliwa pozwalającą na przejechanie 20 km. To wynik jeszcze gorszy niż w przypadku innego, chętnie lansowanego przez niektórych rozwiązania, jakim są "auta na wodór", czyli tak naprawdę samochody elektryczne, w których zamiast akumulatorów trakcyjnych zamontowane są ogniwa paliwowe, które z wodoru wytwarzają prąd. Gdyby 15 kWh energii elektrycznej wykorzystać do produkcji wodoru, to autem z wodorowym ogniwem paliwowym można by przejechać ok. 35 km. Dużo lepiej niż autem spalinowym zasilanym e-paliwem, ale wciąż słabo.
Specjaliści z niemieckiego automobilklubu ADAC podają inny przykład: elektrownia wiatrowa o mocy 3 MW może zasilić lub dostarczyć prądu potrzebnego do wyprodukowania paliwa dla 1600 aut elektrycznych, 600 aut wodorowych i tylko dla 250 aut z silnikami spalinowymi zasilanymi e-paliwami.
Przy okazji, nawet jeśli auta elektryczne czy wodorowe (elektryczne zasilane prądem z pokładowych, wodorowych ogniw paliwowych) wykorzystują nie tylko "zieloną energię" (w Polsce wciąż większość prądu wytwarzana jest w elektrowniach i elektrociepłowniach spalających węgiel) to przynajmniej lokalnie są bezemisyjne. W przypadku aut spalinowych zasilanych e-paliwami można wprawdzie mówić o obniżonym poziomie emisji względem aut spalinowych, tankowanych paliwami ropopochodnymi, i o "neutralności klimatycznej" (w optymalnych warunkach emisja dwutlenku węgla bilansuje się z ilością dwutlenku węgla pobranego do produkcji e-paliwa), ale o całkowitej bezemisyjności nie może być mowy.
Powstaje też pytanie, czy e-paliwa okażą się przynajmniej aż tak ekologiczne, jak się tego oczekuje? Dotychczasowe wyniki nie są wcale jednoznaczne, np. eksperci ADAC twierdzą, że silniki zasilanie e-paliwami mają generalnie niższą emisję spalin, ale już np. według badań organizacji Transport & Environment’s (T&E) emisja tlenków azotu pozostaje bez zmian, za to rośnie emisja szkodliwego tlenku węgla i amoniaku.
E-paliwa: nie opłaca się, ale warto?
Paliwa syntetyczne mają długą historię – na wielką skalę wytwarzane były już w Niemczech, po I wojnie światowej. Początkowo miał to być sposób nękanych kryzysem Niemiec na drogą ropę, w dodatku już w latach dwudziestych ubiegłego wieku, powszechne było przekonanie, że... zapasy ropy naftowej niebawem się skończą, a Niemcy chcieli być samowystarczalni. Później, już w czasach II. wojny światowej III Rzesza próbowała w ten sposób radzić sobie z brakiem dostępu do wystarczających ilości ropy naftowej. Oczywiście, nie były to e-paliwa w dzisiejszym rozumieniu – wytwarzano je głównie z węgla brunatnego, którego Niemcy mieli pod dostatkiem. Jaki sens e-paliwa mają dzisiaj? Firmy pracujące nad ich produkcją deklarują różne cele. Przede wszystkim, e-paliwa mają pozwolić na dalszą eksploatację samochodów z silnikami spalinowymi w sytuacji, gdyby jednak zapasy ropy naftowej miały się skończyć, albo gdyby stosowania paliw ropopochodnych z różnych względów było zabronione lub utrudnione. Rynek jest olbrzymi, bo w tej chwili na świecie jest ok. 1.3 miliarda samochodów z napędem spalinowym, których nie da się w przewidywalnym czasie zastąpić pojazdami elektrycznymi.
Porsche inwestuje w e-paliwa
Jedną z firm motoryzacyjnych, które są szczególnie zaangażowane w prace nad e-paliwami, jest Porsche. W tym przypadku może to być pomysł na zapewnienie właścicielom aut tej marki możliwości korzystania z posiadanych samochodów także wtedy, kiedy "spalinowa motoryzacja" się skończy. Oczywiście, mowa jest też o ekologii, o obniżeniu emisji i o neutralności klimatycznej. Są jednak sytuacje, kiedy opłaca się produkować e-paliwa, nawet jeśli jest to zupełnie nieefektywne. Bo wciąż w energetyce największym problemem nie jest wytwarzanie energii, ale jej przesył i składowanie. E-paliwa są wygodnym nośnikiem energii, z którego można korzystać na różne sposoby – w końcu urządzeń, narzędzi czy pojazdów z silnikami spalinowymi mamy pod dostatkiem. Można je wytwarzać wtedy, kiedy trzeba wykorzystać chwilową nadprodukcję energii – już teraz zdarza się, że np. przy dobrych warunkach pracy dla elektrowni wiatrowych czy instalacji fotowoltaicznych one muszą być czasem wyłączane, bo wytwarzają więcej prądu, niż sieci są w stanie przyjąć. Na takiej samej zasadzie sens w określonych przypadkach ma produkcja i wykorzystywanie "zielonego wodoru". Zielony wodór jest tańszy niż e-paliwa, ale z kolei płynne e-paliwa są znacznie wygodniejsze w składowaniu i transporcie. Można produkować e-paliwa tam, gdzie są ku temu najlepsze warunki, a niekoniecznie blisko miejsc, gdzie się je zużywa. W przypadku energii elektrycznej przesył na duże odległości wiąże się ze sporymi stratami, a przede wszystkim wymaga rozbudowanej infrastruktury. Wspomniana wcześniej firma Porsche zbudowała swój pierwszy zakład produkcji e-paliw w Chile.
Ile kosztują e-paliwa?
E-paliwa są wciąż ekstremalnie drogie, ale stopniowo tanieją, bo coraz taniej i bardziej efektywnie można wytwarzać energię elektryczną. To brzmi dziwnie w czasach, kiedy ze strachem otwieramy kolejne, coraz wyższe rachunki za prąd, tyle że te wysokie rachunki to efekt tego, że wciąż jesteśmy przywiązani do tradycyjnej energetyki i że przy okazji łupi nas na tych rachunkach państwo i (pół)państwowe koncerny.
Na razie e-paliwa produkowane są na małą skalę, co znacząco podwyższa ich ceny. Mowa jest nawet o ok. 10 euro (47 zł) za odpowiednik 1 litra oleju napędowego. Według różnych szacunków, np. według związku organizacji Transport & Environment’s (T&E), do końca dekady cena takiego paliwa ma spaść do ok. 2,8 euro za litr. Prawda jest jednak taka, że wszystko jest w rękach polityków. Firmy pracujące nad wdrożeniem produkcji e-paliw na masową skalę, liczą na subwencje ze strony państw. Generalnie w przypadku paliw koszty produkcji to zwykle tylko (niewielka) część tego, co płacimy na stacjach – reszta to podatki i najróżniejsze opłaty, a to od polityków zależy, jaka będzie ich wysokość w przypadku e-paliw, a jak obciążone będą paliwa ropopochodne.
E-fuel zamiast paliwa z ropy naftowej
Pamiętacie, jak kilka lat temu nieliczni tylko wierzyli, że samochody elektryczne nie będą wcale droższe od tych spalinowych? A dziś jest do tego już bardzo blisko – ale nie tylko dlatego, że auta elektryczne potaniały, ale też i przez to, że ceny samochodów spalinowych gwałtownie wzrosły. Z e-paliwami może być podobnie – być może w niezbyt odległej perspektywie ceny e-paliw zrównają się z cenami paliw ropopochodnych albo wręcz będą od nich niższe. Ale nie liczcie na to, że za tankowanie będziecie płacić mniej.
