汽車:合成燃料,一場革命?, 摘要燃料比電動汽車更生態?
摘要燃料比電動汽車更生態
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費用, 合成燃料的能源效率是另一個問題 重要的. 生產過程的總能源效率低於化石燃料,尤其是由於電解過程中的能量損失和二氧化碳轉化為碳氫化合物. 這意味著比傳統燃料需要更多的能量,這可能會限制其大規模部署.
汽車:合成燃料,一場革命 ?
這是一種已經在奢侈品牌中流行的無油燃料,並由其製造商作為未來的燃料呈現. 該產品是合成的,碳足跡正式中性.
這是未來的燃料嗎? ? 或相反,汽車製造商突出了一個虛假承諾,以避免過渡到所有電動 ? 在德國西部的一個研究中心,已經投資了大約1億歐元以開發這些合成燃料.
中性碳評估
要製造它們,您必須首先捕獲CO2. “我們使用二氧化碳和氫. 這些燃料是中性二氧化碳溶液,因為從環境空氣中抽取氣體”, 解釋說,小型流程工程研究所Karlsruhe(德國)Roland Dittmeyer說明. 測試證實了這一點:當前的熱發動機可以與這些新燃料一起使用. 他們總是拒絕二氧化碳,但不僅僅需要. 因此,碳足跡是中性的. 但是它的價格將解決每升三歐元.
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摘要燃料比電動汽車更生態 ?
現在(幾乎)在歐洲起作用,將禁止在2035年出售新的熱車. 到那時,電動汽車將已經領導了,但是到那時,其他替代方案將能夠出現. 而且,為什麼不合成燃料 ? 但是它們真的比電動汽車更生態 ?
由於您肯定不知道您是否在2035年刻意關注汽車新聞,因此製造商將禁止在歐洲出售新的熱車. 該文本被歐洲議會和歐洲委員會採用. 該法規顯然將使電動汽車行業受益.
如果幾乎所有製造商今天都開始了他們的能源過渡,那麼有些人合理地提出了替代問題,例如豐田. 的確,未來似乎只承諾電動汽車,而似乎指向今天鼻子尖端的幾種可靠替代品還不夠成熟,無法在短期內像電動的另一種選擇一樣註冊.
例如,氫汽車對許多製造商感興趣,但目前,這項技術的開發仍然非常表面上,尤其是由於開發的成本要高於電動汽車的成本及其導致的缺點的成本要高得多。.
而且,如果真正的替代方案最終可以來自熱發動機 ? 在該行業有100多年的研究和開發,暫時致力於消失. 至少在歐洲起初. 但是,如果一項技術要“節省”加熱引擎,歐洲議會是否會重返其決定 ? 或者至少,他會改編自己的決定,以更好地歡迎電動汽車可靠的選擇 ?
這項技術, 它是合成燃料 (或稱為“電子燃料”),在一系列化學過程之後由水產生的合成燃料. 最近幾週,保時捷和法拉利的幕後陪同,德國和意大利對歐盟施加了壓力. 如此之多,以至於可以在2035年之後授權摘要燃料. 因此,這不會簽署燃燒引擎的末端.
什麼是合成燃料 ?
E-Fuels,也稱為電燃料或更簡單的合成燃料,是由於使用“ Power-to-t-to-X”技術從基地市政當局使用:水:水。. 得益於使用可再生能源產生的電力引發的化學電解過程(如果不是,則不會有環境優勢), 水分為氧氣和綠色氫.
氫,得益於Fischer-tropsch工藝(其中包括涉及氫通過異質催化一氧化碳的降低以將其轉化為碳氫化合物)與CO結合2 從環境中取出或儲存的碳捕獲技術, 因此,產生一種氣體,該氣體取決於化學合成和隨後的精煉過程,被轉化為電子燃料. 電子費用是沒有石油或生物量的,但來自CO2 和低碳電力. 我們將在下面看到它,但是低碳電的概念非常重要.
它與熱車兼容嗎 ?
答案是肯定的,它們的化學特異性甚至可以優於柴油的化學特異性. 這些燃料是合成的,我們可以將“我們想要的東西”放在其中,即 在發動機和正確的能源效率中完美燃燒的元素.
另一方面, 電子燃料不允許我們將污染排放減少到排氣, 像氮氧化物(NOX)或顆粒的那些. 因此,興趣是在製造過程時減少污染排放. 例如,合成燃料可以使當前的熱模型幾乎使氣候中心幾乎使上游CO捕獲2, 公司2 然後將用於再次生產合成燃料, 然後將拒絕排氣,就像傳統的熱車一樣. 二氧化碳然後被捕獲以再次生產電子燃料,依此類推.
這項技術仍然有必要提供,但事實並非如此.
那里工作的汽車製造商是什麼 ?
他們有很多,他們在那里工作的時間比他們的工作開始時似乎更長的時間. 甚至在昂貴但必要的電動過渡之前, 製造商已經開始尋找可能為熱電機提供可行替代方案的新技術.
如今,這些環保人造燃料的幾個開發和生產項目已經出現. 第一個開始這條路的人之一是奧迪. 戒指公司在雷米斯附近的一家工廠中,在法國的幾個工廠,尤其是在法國生產合成燃料. 但是,這些卷仍然足夠邊緣,希望大規模生產.
奧迪是大眾汽車集團的一部分,其他品牌研究了摘要燃料的主題. 保時捷是最活躍的公司之一,並已通過西門子的能源(Siemens Energy)發起了一個試點項目,以在智利建造合成燃料生產廠,該工廠應在2026年生產多達5.5億升的燃料. 首先,這種燃料只能餵養保時捷911 GT3 LA Supercup,這是製造商組織的眾多單型錦標賽之一.
其他感興趣的行業是什麼 ?
除我們的熱發動機外,摘要燃料也可以成為沒有其他選擇以減少其CO排放的行業的持久解決方案2. 例如,重距離移動性(陸地,海洋,空氣), 滿足脫碳問題和電氣化將需要10到20年才能調整其引擎和補給基礎設施. 在這些行業中,氫氣也是如此數十年,在民主化之前幾十年.
再次,合成燃料似乎是 一種過渡解決方案,其目的是與電或氫競爭, 但是,為無法採用其他短期和中期脫碳策略提供可持續的低碳解決方案.
最重要的例子肯定是航空部門. 這個行業很少有煤油的替代品,尤其是在長途設備上. 電力或氫尚無此類使用的替代方案. 這些能量將需要對整個能源輸送基礎設施,坦克的設計甚至飛機進行重大更改.
使用電能,由於能量密度較低,嵌入在水箱中的能量量低於煤油. 因此,為了瀏覽相同的距離,在這種情況下,電池儲罐至少比kérosene的儲層高3至4倍.
使用摘要燃料,在這種情況下,合成煤油,這總體使事情變得更容易,因為該分子是相同的, 但是產生的方式有所不同. 因此,無需更改長途艦隊.
合成燃料的優勢是什麼
水和公司2 與石油及其化石衍生物不同,產生合成燃料的唯一材料來源,這些燃料及其化石衍生物具有重要的雜質和氮的雜質,並且在精煉過程中必須消除這些雜質.
確實,有很多合夥人2 用於合成,這可能是不同的起源(化石,生物學或大氣),但是 與油燃料相比.
因為這些可以直接替代油燃料, 因此,它是減少運輸排放的嚴重而有效的選擇. 合成燃料不會動員化石資源,例如天然氣或石油,並從相同的能源品質中受益.
合成燃料的缺點是什麼
另一方面,生產此摘要燃料需要精力. E-Fuels,CO的產品2, 將強烈要求生產低碳電力來生產氫或CO的電解2. 在當前要求節省能源的情況下,合成燃料的開發可以放緩,以精確地利用更民主化和更先進的技術,例如電動汽車.
因此,必須計劃和預期這些需求. 好消息,法國是該領域的好學生之一,以成為領導者之一. 為了什麼 ? 因為合成燃料的碳強度非常取決於電力. 而且,當您肯定不知道它,在法國,我們的電力是最脫氧的之一.
合成燃料生態燃料 ?
例如,在德國,這種效果將是完全反向的. 用煤炭發電廠的電力產生電子費用不會具有太大的生態興趣, 特別是因為製造電子燃料所需的能量量很大,在這種情況下為20 kWh.
20 kWh是在約100 km的130 km/h以130 km/h的消耗. 通過快速計算,我們會注意到,即使合成燃料的產生與傳統燃料相比具有較低的環境影響,例如一種消耗6.0 l/100 km的熱車,因此它將花費120 kWh來製造這些汽車。 6升電子燃料 電力消耗是發電相同距離的五倍.
這就是Capgemini向媒體確認的 汽車新聞. 據他說,電動汽車的總效率約為75%,而轉向電子燃料的汽車為10%至15%. 或較高的能源消耗,反對摘要燃料.
上面,我們為您提供了保時捷的例子,他們選擇在智利安裝她的Efuel Manufacturing-Pilot工廠. 為什麼要智利 ? 因為它是一個特別大風的區域,風力渦輪機提供的電力比德國的電力高3.5倍. 這種能量也可以避免丟失,因為附近的低人口密度不允許直接使用.
但是,仍然有一個缺點: 燃料向歐洲的運輸,這打擊了方程式的良性特徵. 因此,我們回到上一章,從長遠來看,摘要燃料肯定會對海上或航空運輸具有更大的信譽,這兩個部門在短期和中期似乎不可能是不可能的。. 但是在當前狀態下,如果生產電子燃料的電資源不會減少,則一件事似乎可以肯定, 偏愛合成燃料對電動汽車沒有任何興趣.
特別是因為摘要燃料的價格肯定會非常昂貴,因為它們的生產非常複雜且昂貴. 某些估計宣布,與汽油有關的價格翻了一番. 不忘記它們仍然會繼續污染,尤其是通過釋放氮氧化物和其他細顆粒來污染.
從上圖上可以看出,就二氧化碳排放而言,最近的研究 運輸與環境 得出的結論是,電動汽車在整個生命週期中發射的二氧化碳發射少於熱量. 即使它用“清潔”電力(太陽能和風)製成的合成燃料滾動.
合成燃料的另一個陷阱:到2035年,它們的生產能力太低. 如..所示 運輸與環境 根據製造商的預測,2035年的合成燃料生產足以滾動… 2%的車隊 ! 如果我們考慮可充電混合動力汽車,則此數字將上升至3%,因為它們將受到這種燃料的影響.
最後,剩下的摘要燃料 ? 除了允許製造商繼續提供熱發動機之外,沒有什麼太多.
想加入一個愛好者社區 ? 我們的不和諧歡迎您,這是對技術的共同援助和熱情的地方.
順便說一句,什麼是合成燃料(電子燃料) ?
在某些歐洲國家在汽車行業的能源過渡中的支持,合成燃料在談論它們很多. 但是到底是什麼 ? 我們告訴你一切.
發表於2023年4月4日下午1:30
合成燃料(電子燃料)是 由二氧化碳和氫產生的燃料, 減少溫室氣體排放.
它們可用於傳統的內燃機,為化石燃料提供更具體的替代品. 儘管成本和效率方面面臨挑戰,但電子費用仍可能在能源過渡中發揮重要作用.
但是什麼是合成燃料 ? 有什麼優勢 ? 它的缺點 ? 為什麼它反對汽車行業的電能 ? 我們盤點.
合成燃料,這是什麼 ?
合成燃料,也稱為電子燃料,是二氧化碳和氫產生的燃料. 二氧化碳通常來自工業或環境空氣來源,而氫是使用可再生能源的電力通過水電解獲得的. 這兩個元素的混合物使得獲得合成烴,因為 甲醇,乙醇或液體燃料 類似於傳統的本質和氣體.
合成燃料的主要優點在於它們的能力 減少溫室氣體排放. 確實,在燃燒期間,他們釋放了與生產過程中捕獲的相同數量的二氧化碳. 因此,使用E-FUALS,可以減少運輸的碳足跡,同時利用現有的內部基礎設施和內部燃燒引擎.
傳統發動機的電子費用
合成燃料的主要優點之一是它們與傳統內燃機的兼容性. 的確, 電子燃料可以在當前的發動機中使用,而無需進行重大修改, 提供化石燃料的更具體的替代品.
因此,使用合成燃料將延長現有車輛的壽命,同時等待替代技術(例如電動或氫車輛),使民主化.
另外,合成燃料 可以與傳統燃料混合, 這可以促進他們漸進的收養. 例如,含有20%電子燃料和80%經典汽油的混合物將顯著減少CO2排放,而不會干擾發動機的運行. 最終,甚至有可能完全替換用電子燃料的化石燃料.
挑戰
儘管資產資產,合成燃料仍必須克服某些挑戰,然後才成為一個主要採用的解決方案. 首先, 他們的生產成本目前高於化石燃料, 特別是由於開發生產和分銷基礎設施所需的投資.
誰說高生產成本說明了更高泵的價格. 平均而言,據估計,在我們編寫這些線條的時候,合成燃料的價格是汽油的四倍高四倍. 每升8歐元的燃料 ? 是的,它可能被卡住了.
但是,隨著可再生能源的興起和技術的改進,未來的成本可能會下降.
費用, 合成燃料的能源效率是另一個問題 重要的. 生產過程的總能源效率低於化石燃料,尤其是由於電解過程中的能量損失和二氧化碳轉化為碳氫化合物. 這意味著比傳統燃料需要更多的能量,這可能會限制其大規模部署.
最後,應該指出 E-Fuels與其他可持續移動解決方案競爭, 例如電動汽車(VE)或氫車輛. VE受益於更好的能源效率,並且越來越受歡迎,而氫車的優勢是能夠迅速提供並具有更大的自主權. 因此,電子熱情將不得不在越來越多樣化的能源景觀中找到自己的位置.
電動與電子燃料汽車:為什麼選擇 ?
在歐洲,當保證在2035年停車時,電子燃料和電動是兩種解決方案,在成員國之間造成了一些緊張局勢. 有些人在法國押注100%電動汽車上. 像德國這樣的其他人對合成燃料的信念更加相信.
但是,這些解決方案中的哪種是汽車部門最相關和最現實的 ? 答案實際上取決於四個因素:生態,經濟,工業和政治.
從生態的角度來看,電氣似乎有優勢 在電子燃料上,因為它避免了直接排放二氧化碳和排氣污染物的排放. 電力也比電子燃料具有更好的能源效率,這需要大量的生產電力.
但是,不要忘記電力取決於用於充電電池的電源以及後者的製造和回收. 在法國,主要由於核電而主要發電的法國,電力具有意義. 在德國,碳工廠正在碳中,該解決方案不太相關.
從經濟的角度, 電氣的產量低於電子燃料, 製造和分發仍然非常昂貴. 電氣還受益於有利的激勵和監管措施,例如生態獎金或排放標準. 但是電力也是技術和實用的限制,例如有限的自主權,充電時間或缺乏基礎設施.
在工業組件上,電力代表了汽車製造商的主要挑戰,該挑戰必須使其模型和工廠適應這一新技術. 電氣還意味著與品牌的歷史和文化遺產息息相關,尤其是那些專注於推動愉悅或表現的品牌的遺產. 相反,電子燃料有助於保持現有的熱發動機並使它們更清潔. 一個重要的優勢.
最後(這無疑是最重要的組成部分) 政治取向將對這兩種解決方案的未來具有很大的影響. 電氣得到了大多數歐洲國家的支持,到2050. 另一方面,電子燃料由某些國家(例如德國或智利)辯護,這些國家在這種工業燃料和過渡方案中看到.
合成燃料的未來 ?
如果真正的解決方案是採用這兩種方法 ? 將來電力和合成燃料可能共存,但根據行業的市場份額可變,並使用. 對於乘用車,電動機似乎比電子燃料領先一步.
但是後者可以在特定的壁ni中找到它的位置,例如收集器車輛和汽車行業的高端型號,以及在航空或海軍中,電氣或氫解決方案將更加複雜.
所以, 電子費用可以構成其他可持續移動解決方案的補充, 促進運輸部門的脫碳. 為了實現這一目標,支持生產技術的研究和開發至關重要.