Waarom de toekomst van synthetische brandstoffen afhangt van groene waterstof

Links van de Sans-Plomb 98, rechts van de e-fuel, is hun chemische samenstelling bijna identiek. Foto: SDP/Porsche

Samenvatting brandstof: een oplossing om benzineauto’s te bewaren na 2035?

Blijf rijden met auto’s met thermische motor, zelfs na 2035 is wat sommige fabrikanten dromen. Om dit te bereiken, werken ze op synthetische brandstof om morgen altijd thermische motormodellen te kunnen gebruiken.

In plaats van uw auto te veranderen, als we van brandstof zijn gewijzigd? Terwijl Europa bijna heeft besloten om over te schakelen naar 100% elektrisch, met Een doel van de verkoop van nieuwe auto’s uitsluitend nul CO2 -emissies voor 2035, Sommige fabrikanten werken aan alternatieve oplossingen die zouden blijven rijden met thermische motoren, zonder te veel te vervuilen. Een van deze oplossingen wordt synthetische brandstof genoemd, ook wel “e-fuel” of “e-carrant” genoemd.

Al oude technologie

Een samenvattende brandstof is een brandstof verkregen zonder olie, via een chemisch proces van grondstoffen die koolstof en waterstof bevatten. Om het netjes te produceren, kan bijvoorbeeld groene waterstof worden gebruikt. Waterstof wordt vervolgens geproduceerd via elektrolyse, om waterstof en zuurstof in watermoleculen te scheiden, gemaakt met hernieuwbare elektriciteit (zonne -energie, wind, hydraulisch …) of zwak koolzuurhoudend met kernenergie. Voor CO2 kunnen we bijvoorbeeld de uitstoot van bepaalde industriële locaties hergebruiken door koolstofdioxide te herstellen.

Het proces is niet nieuw. Sommige landen zijn in feite al gedwongen om het te produceren … bij gebrek aan olie. Dit was het geval van Duitsland tijdens de Tweede Wereldoorlog of Zuid-Afrika in de jaren 1950 en zestig, die vervolgens internationale anti-apartheidssancties onderging. Samenvatting olie werd vervolgens verkregen van steenkool, daarom met een vrij rampzalige CO2 -voetafdruk. De huidige uitdaging is daarom om het in een schoner te produceren.

Porsche op het punt over het onderwerp

In de autosector zijn Duitse merken er met name in geïnteresseerd. Het is niet voor niets dat De minister van Transport Volker Wissing Recent op tafel gezet de hypothese van het voortzetten van de verkoop van voertuigen uitgerust met thermische motoren na 2035, met als gewichtsargument, dit gebruik van schone synthetische brandstoffen. Voor hem kunnen we eenvoudigweg niet rekenen op elektrische op batterijen of waterstof voor de mobiliteit van een relatief nauwe toekomst.

Porsche gokt vooral op deze nieuwe technologie. Afgelopen september kondigde het merk aan: “De start van de bouw van de eerste fabriek in de wereld die zich toelegt op de productie van een bijna neutrale synthetische brandstof in Co₂ in Chile”, in samenwerking met Siemens Energy, het Chileense bedrijf zeer innovatieve brandstoffen (HIF) Maar ook een olietanker zoals ExxonMobil, of de Italiaanse Enel Energy Specialist.

De pilootfabriek is geïnstalleerd in Patagonië en moet 130 produceren.000 liter e-fuel dit jaar, en streeft naar 55 miljoen liter in 2024, 10 keer meer in 2026. Een eerste gebruik is gepland als onderdeel van Motorsport, met auto’s die deelnemen aan de Porsche Mobil1 Supercup die op e-fuel voldoet. Een mooie showcase, zoals de formule-e voor de elektrische.

Echt ecologische brandstoffen ?

Logischerwijs benadrukken de verschillende projecten veelbelovende beoordelingen: Porsche roept bijvoorbeeld een vermindering van 90% van de CO2 -emissies van fossiele oorsprong voor verbrandingsmotoren op. Door zichzelf te bevrijden van olie, is het idee om een ​​veel effectievere synthetische brandstof te ontwikkelen dan zijn fossiele voorouders, die geen “onderijvige ingrediënten” bevatten. Door het vermijden van brandende elementen zoals zwavel of benzeen, beperken we al vervuilende emissies.

Het meeste van deze technologie zou ook zijn om de reservoirs van de nieuwe maar ook oude thermische te kunnen vullen. Door functionele voertuigen te behouden, bestaande, maar gemakkelijk te verminderen van hun CO2 -uitstoot, zou de cirkel dan deugdzaam zijn.

Maar het is nog steeds moeilijk om de werkelijke impact van e-fuels te beoordelen. Studies hebben aangetoond dat de emissies van fijne deeltjes en stikstofoxide met deze e-fuelles sterk kunnen worden verminderd. Andere studies zijn sceptischer, waaronder een van transport en milieu van afgelopen december, beroemd omdat ze achter de onthullingen op diesel zijn geweest. Voor de NGO is de balans aan de CO2 -kant al niet zo goed, door de uitstoot met slechts 40%te verminderen: als we rekening houden met de hele levenscyclus van het product, blijft de elektrische auto deugdzamer van 60 tot 75.000 kilometer reisde.

Bijna 5 euro per liter vandaag

Voorbij de ecologische vraag rijst ook de financiële kwestie. In een tijd waarin de brandstofprijzen constant klimmen, kan synthetische brandstof een goedkoop alternatief vertegenwoordigen? In zijn studie praat transport en milieu over brandstof voor de rijken, met een extra kosten geschat op 10.000 euro ouder dan 5 jaar als we vergelijken met een 100% elektrische auto.

Sommige schattingen van toekomstige prijzen, met een zeer lage huidige productie, lijken hen reden te geven voor het moment: 5 euro per liter, genoeg om prijzen in de pomp van de afgelopen dagen te plaatsen.

Een studie van olietanker verwachtte echter dat, zoals in elke industrie, de prijs met een groot volumeproces de kosten zou verlagen tot 1 euro per liter in 2027 tot 2030 … maar we hebben het hier over de productiekosten, die hier, die is d ‘ongeveer 0,65 cent voor loodvrij.

Waarom de toekomst van synthetische brandstoffen afhangt van groene waterstof

Synthetische brandstoffen nemen toe. En veel fabrikanten, met name Duitsers, rekenen op deze technologie om de levensduur van voertuigen met thermische motoren te verlengen. Maar op dit moment is de productie extreem duur.

De Porsche-Siemens-fabriek van Haru Oni ​​in Chili. Het zou 130 moeten produceren.000 liter synthetische benzine dit jaar, 55 miljoen in 2025 en 550 miljoen in 2027.

Waarom de toekomst van synthetische brandstoffen afhangt van groene waterstof
Uw browser ondersteunt het audio -element niet.

Samenvatting brandstoffen zijn modieus. Geen wonder, want ze theorie theorie in beide werelden in theorie. Ze maken het mogelijk om thermische motorvoertuigen te blijven gebruiken en de infrastructuren die aan hen zijn gekoppeld dankzij gereconstitueerde oliebronnen uit neutrale bronnen in termen van gasemissies. Volkswagen, Porsche of BMW. Sommige Duitse autofabrikanten zijn er ook van overtuigd dat ze met deze synthetische brandstoffen net zo groen en zelfs meer kunnen zijn dan elektrische auto’s. Daarom hebben ze hun regering ertoe aangezet om het verbod op verkoop in Europa in twijfel te trekken vanaf 2035 voertuigen met een thermische motor. Op voorwaarde dat ze werken met synthetische brandstoffen.

Het is geen wonderoplossing. Omdat ze vragen om te worden gemaakt van aanzienlijke hoeveelheden koolstofarme elektriciteit en zich in de huidige staat van extreem dure technologie bevinden.

Een technologie die al in Duitsland is ontwikkeld

Synthetische brandstofproductieprocessen, of Efuel, zijn al lang gecontroleerd. Ze zijn geïnspireerd door de Fischer-Topsch-techniek van liquefactie van de kolen die aan het einde van de Tweede Wereldoorlog door Duitsland worden gebruikt om, bij gebrek aan olie, vloeibare brandstoffen te produceren. Een technologie die vervolgens werd verbeterd door Zuid -Afrika in apartheid, vervolgens onder olieembargo, en die onlangs op kleine schaal door China werd opnieuw gelanceerd om veiligheidsredenen.

Het huidige proces is om koolstof (in de vorm van koolmonoxide of koolstofdioxide) te synthetiseren met groene waterstof, vervaardigd door elektrolyse met lage koolstofelektriciteit, om methanol te verkrijgen, een voorlopig brandstofstadion. Koolstof vandaag wordt niet langer verkregen uit steenkool, maar met CO₂ hersteld en daarom die niet wijdverbreid is in de atmosfeer. Methanol kan vervolgens worden omgezet met verschillende additieven in equivalent van oliebruels: benzine, diesel of kerosine.

Links van de Sans-Plomb 98, rechts van de e-fuel, is hun chemische samenstelling bijna identiek. Foto: SDP/Porsche

Een zeer concurrerende koolstofvoetafdruk met elektriciteit

Alle berekening komt voort uit het feit dat de synthetische brandstof niet meer CO uitzendt₂ dat degene die hij heeft vastgelegd en naast het voertuigvoertuig vanwege de productie en recycling een koolstofvoetafdruk zeer lager heeft dan de batterijen met batterijen. Het belang van de warmtemotor met synthetische brandstof in termen van koolstofvoetafdruk groeit als de elektriciteit die wordt gebruikt om de batterijen van elektrische voertuigen op te laden niet erg ontkarst, zoals in China, in de Verenigde Staten en in verschillende Europese landen, waaronder Duitsland, waaronder Duitsland.

Technisch gezien kan elke warmtemotor met samenvattende brandstof rijden zonder de minste wijziging. Het is ook heel goed mogelijk om olie en synthetische brandstof in de tanks te mengen. Dit maakt het mogelijk om de levensduur te verlengen van de 1,4 miljard warmtemotorvoertuigen die vandaag op de planeet circuleren met behulp van bestaande infrastructuur, met name die van brandstofdistributie (servicestations, deposito’s, enz.), Onderhouds- en onderhoudsvoertuigproductie.

Dit is theorie voor de mogelijkheden die worden aangeboden door samenvattende brandstoffen. In de praktijk zijn technische en economische obstakels aanzienlijk om ze echte vervangers voor fossiele brandstoffen te maken. De eerste is degene waarop de grootschalige productie van groene waterstof door elektrolyse en de aanzienlijke hoeveelheid koolstofarme elektriciteit wordt gebruikt om te worden gebruikt.

Zeer hoge productiekosten

De kosten voor het produceren van synthetische brandstof zijn daarom logisch zeer hoog. Dit wordt aangetoond door het experiment dat door Porsche in Chili wordt gelanceerd in ideale omstandigheden in zijn Haru Oni ​​-fabriek. Geïnstalleerd op een dienblad op hoogte geveegd door krachtige en constante winden, wordt het aangedreven door koolstofarm door windturbines die op volle capaciteit 280 dagen en nachten per jaar werken tegen 80 tegen 80 in Frankrijk in Frankrijk. Deze elektriciteit voedt elektrolysers die waterstof produceren gecombineerd met CO₂ gevangen in de atmosfeer. Dit jaar zou de fabriek 750 moeten produceren.000 liter groen methanol inclusief 130.000 liter zal worden omgezet in brandstof. Door het aantal windturbines te vergroten, moet de productie in 2025 55 miljoen liter brandstof bereiken en 550 miljoen in 2027. Interessante cijfers, maar om in perspectief te plaatsen met de 50 miljard liter wegbrandstoffen die vorig jaar in Frankrijk zijn geconsumeerd ..

De moeilijkheid van vandaag bestaat vooral om acceptabele kosten te bereiken door op industriële schaal te produceren. Tegenwoordig is de prijs in de liter, van de volgorde van $ 10, volledig onbetaalbaar. Porsche hoopt het door vijf te kunnen delen. De fabrikant van Bosch Equipment die aan soortgelijke projecten werkt, is optimistischer. Hij schat dat op 2030 de synthetische brandstof belastingen zou kunnen kosten tussen 1,20 en 1,40 euro per liter en 1 euro tegen 2050.

Ten slotte moet worden opgemerkt dat een andere brandstof voor het koolstofarme, gemakkelijker te produceren maar minder te produceren en te gebruiken dan synthetische brandstoffen, het mogelijk kan maken dat de levensduur van thermische motoren kan worden verlengd zonder broeikasgassen uit te zenden: L ‘groene waterstof rechtstreeks. Veel autofabrikanten ter wereld werken aan de aanpassing van hun waterstofmotoren. Dit is met name het geval van BMW, de voorloper, maar ook van Toyota, Yamaha, Ford, Cummins, Kawasaki Heavy Industries, Renault Trucks en Porsche.

Door Léon Thau