Paliwo syntetyczne. Czy będzie alternatywą dla aut spalinowych w przyszłości?
Spis treści:
Paliwo syntetyczne – co to jest? Czym są e-paliwa?
Jak wygląda proces produkcji paliw syntetycznych?
Biopaliwo a paliwo syntetyczne
E-paliwo a emisja CO2 – ekologiczna alternatywa dla samochodów elektrycznych?
Poszukiwanie nowych rodzajów paliw podyktowane jest wieloma kwestiami, ale najczęściej podnoszonym argumentem jest ekologia. Redukcja emisji gazów cieplarnianych, szkodliwych węglowodorów czy tlenków azotu to główne cele. Dotyczy to zarówno walki z globalnym ociepleniem, jak i nadmiernym zanieczyszczeniem powietrza, co w Polsce wciąż jest dużym problemem. Dodatkowo w marcu 2023 roku Rada Unii Europejskiej zadecydowała o zakazie rejestracji pojazdów spalinowych po 2035 roku, a paliwo syntetyczne może stać się bezemisyjną alternatywą dla tradycyjnych paliw kopalnych.
Paliwo syntetyczne – co to jest? Czym są e-paliwa?
Paliwo syntetyczne to paliwo powstałe w wyniku syntezy chemicznej wody (a konkretnie wodoru) i dwutlenku węgla. Powstaje w wyniku wykorzystania prądu z odnawialnych źródeł energii, takich jak energia słoneczna czy fotowoltaika. W ten sposób może powstać m.in. benzyna, syntetyczny olej napędowy oraz autogaz. Do produkcji syntetycznej benzyny nie jest wymagana ropa naftowa, bowiem może zastąpić ją płynny izooktan pozyskiwany z izobutylenu oraz wodoru. Zaletą takiego paliwa jest wysoka liczba oktanowa, wynosząca ok. 100. Dzięki temu można uzyskać wyższe ciśnienie sprężenia i lepiej wykorzystać energię zawartą w paliwie. Niewątpliwą zaletą zsyntetyzowanej benzyny jest też to, że nie zawiera ona siarki oraz benzenu.
Energia elektryczna może być wykorzystana również do produkcji syntetycznego oleju napędowego oraz gazu. E-diesel wytwarzany jest bowiem z wody, dwutlenku węgla oraz energii elektrycznej. Podczas spalania takich paliw oczywiście dochodzi do emisji CO2 do atmosfery. Trzeba jednak pamiętać, że dzięki wykorzystaniu dwutlenku węgla w procesie produkcji paliwa, bilans gazów cieplarnianych jest zerowy. Są to paliwa neutralne pod względem emisji dwutlenku węgla, dużo czystsze od tradycyjnych. Zwolennicy autogazu będą mogli skorzystać z syntetycznego metanu. Jednak bliżej mu raczej do gazu ziemnego niż do LPG.
Jak wygląda proces produkcji paliw syntetycznych?
Jak powstaje syntetyczne paliwo do samochodu spalinowego? Wiemy już, jak powstaje benzyna syntetyczna, jednak w gruncie rzeczy produkcja składa się z różnych procesów chemicznych. Do produkcji oleju napędowego wykorzystuje się wodę podgrzaną w procesie elektrolizy do przeszło 800 stopni Celsjusza. Pozyskiwany jest z niej wodór, łączony w reaktorach z dwutlenkiem węgla. Synteza oleju napędowego przebiega w temperaturze ok. 220 stopni Celsjusza i pod ciśnieniem 25 barów. W ten sposób powstaje surowiec o nazwie Blue Crude. Po uszlachetnieniu nadaje się do zasilania silników Diesla.
Z wody i prądu powstaje też ekologiczny gaz, strukturą zbliżony do gazu ziemnego. E-gaz tworzony jest w procesie elektrolizy, która rozkłada wodę na wodór i tlen. Do reakcji z dwutlenkiem węgla używany jest jedynie wodór, natomiast tlen staje się produktem ubocznym, który również może zostać wykorzystany. Uzyskane w ten sposób paliwa są bardzo czyste, co przekłada się nie tylko na ekologię, ale i czystość silnika. Pozwoli to utrzymać wtryskiwacze paliwa w dobrym stanie, a wymiana filtra paliwa będzie przeprowadzana rzadziej.
Biopaliwo a paliwo syntetyczne
E-paliw nie należy mylić z innym rodzajem paliwa używanym w przemyśle motoryzacyjnym w Polsce i na świecie, czyli z biopaliwami. Biopaliwo powstaje z biomasy, czyli z organizmów żywych, np. roślinnych, zwierzęcych czy mikroorganizmów. Choć również pomagają obniżyć ilość dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery, technologia produkcji biopaliw jest zupełnie inna. Niektóre tego typu paliwa mogą cechować się nieco gorszym bilansem energetycznym od klasycznym paliw, dlatego najczęściej wykorzystywane są jako dodatek do paliw transportowych.
E-paliwo a emisja CO2 – ekologiczna alternatywa dla samochodów elektrycznych?
Wyzwaniem dla nowych samochodów spalinowych jest ograniczenie emisji gazów cieplarnianych, głównie dwutlenku węgla, a także szkodliwych substancji. Komisja Europejska zobowiązała producentów aut do tego, by średnia emisja CO2 całej gamy pojazdów nie przekraczała określonej wartości, dlatego niezbędne będą nowe rozwiązania. Naturalnym krokiem wydaje się rozwój aut elektrycznych, które w trakcie jazdy nie generują wcale dwutlenku węgla. Ilość CO2 można jednak zmniejszyć innym sposobem – stosując e-paliwa i surowce odnawialne. Paliwa syntetyczne mogą być stosowane w kilkudziesięciu silnika spalinowych aut wyprodukowanych po 2014 roku, zatem dodatkowe modyfikacje nie są konieczne. To ważne, bo ewentualna naprawa układu paliwowego w autach do tego nieprzystosowanych bywa kosztowna. 
Paliwo syntetyczne – cena
Otwartą kwestią pozostaje to, ile będzie kosztował litr paliwa syntetycznego. Wspominanie o koszcie pilotażowej produkcji paliwa nie ma sensu, bo ceny litra benzyny wynoszą w tym przypadku nawet 50-80 zł. Właściwy koszt będzie znany dopiero po uruchomieniu masowego procesu produkcyjnego przez koncerny paliwowe. Szacuje się, że litr takiego paliwa może kosztować ok. 8-10 zł i wiele wskazuje na to, że będzie ono droższe od tradycyjnego. Wysokie spalanie samochodu stanie się więc poważnym minusem.
Jeśli jednak uda się wynaleźć wydajniejszy cykl technologiczny lub wykorzystać większy udział odnawialnych źródeł energii, cena końcowa może być znacznie niższa. Ważnym argumentem przemawiającym za rozwojem technologii syntetycznych paliw jest także możliwość uniezależnienia się od Rosji i innych gigantów paliwowych.
