Электронное топливо постоянно используется в качестве альтернативы электромобильности. Однако для большинства водителей этого, вероятно, никогда не будет.
Сторонники говорят, что электронное топливо может спасти двигатель внутреннего сгорания. По крайней мере теоретически, критики возражают. Синтетическое топливо действительно открывает возможности для сокращения выбросов CO2. Но, вероятно, не на обычной частной машине.
Климатические цели с небольшими изменениями
Идея, лежащая в основе дизайнерских топлив, которые производятся из регенеративного электричества и CO2, впечатляет: поскольку их сгорание в конечном итоге не оказывает воздействия на климат, оно не делает двигатель внутреннего сгорания более экологически чистым. Вряд ли что-либо нужно менять в сегодняшних автомобилях и существующей инфраструктуре заправочных станций, чтобы соответствовать немецким, европейским и глобальным климатическим требованиям. Преобразование дорожного движения в электронную мобильность не потребуется; в то же время существующие транспортные средства могут продолжать эксплуатироваться относительно чисто в течение десятилетий. Кроме того, синтетическое топливо в принципе подходит для хранения избыточной энергии ветра или солнца в удобной для хранения и транспортировки форме.
Однако на практике возникают некоторые проблемы. Прежде всего, очевидное: E-топливо вряд ли доступно в Германии и других странах, поскольку производство топлива на основе электроэнергии в настоящее время не выходит за рамки демонстрационных и пилотных установок. В 2019 году объем производства, представленный Федеральному агентству по окружающей среде, в пересчете на энергосодержание составил 0,002 петаджоуля в год. Годовое потребление бензина и дизельного топлива было в 1,14 миллиона раз выше (потребление энергии в дорожном движении Германии в 2019 году: 2.274 петаджоуля). Даже самое быстрое расширение мощностей НПЗ не сможет закрыть этот пробел в обозримом будущем. Даже оптимистичные прогнозы не предполагают каких-либо значительных объемов производства до 2030 года. Многим экспертам более вероятен 2050 год.
Долгое время разработки
Проблемы малых объемов производства не обязательно имеют технический характер. Для производителей электронного топлива существует множество методов функционирования, которые были опробованы в небольших системах. С чисто процедурной точки зрения синтез не представляет каких-либо серьезных препятствий, даже если, например, для улавливания CO2 из воздуха в промышленных масштабах все еще требуется сравнительно долгое время разработки. После создания всей производственной цепочки, помимо дизельного и бензинового вариантов, таким способом можно производить даже природный газ, который также подходит для эксплуатации двигателей транспортных средств. Однако производство электронного топлива в настоящее время очень дорогое. В настоящее время литр синтетического топлива стоит от 4 до 4,50 евро и поэтому не может конкурировать с минеральным топливом. По словам поставщика автомобилей Bosch, с ростом спроса и более благоприятным ростом цен на электроэнергию цена на синтетическое топливо до налогов на энергию может упасть примерно до 2030–1,20 евро до налогообложения к 1,40 году. Это значительно меньше, но все же много. Для сравнения: доля производственных затрат в стоимости литра бензина сейчас составляет около 44 центов. Поэтому в большинстве исследований предполагается, что потребительские цены на электронное топливо всегда намного выше нынешнего уровня обычных видов топлива.
Тем не менее, некоторые политические деятели и промышленность по-прежнему полагаются на снижение затрат за счет увеличения спроса и призывают к большей политической поддержке электронного топлива. Сюда входит, например, вопрос о том, можно ли учитывать синтетическое топливо для достижения цели Германии в области возобновляемых источников энергии, а также для ограничения парка выбросов CO2 в Европе. Совсем недавно федеральное правительство отреагировало на соответствующие требования изменениями квоты на сокращение выбросов парниковых газов. Поэтому для продвижения электронного топлива в дорожном движении в будущем будет разрешено кредитование топлива, произведенного исключительно с использованием возобновляемых источников энергии, и зеленого водорода. Таким образом, дальнейшее развитие технологии должно происходить быстрее.
Плохая эффективность
Расширение рынка и рост спроса могут уменьшить проблемы с доступностью и ценой. Но реальный камень преткновения в другом: мобильность на электронном топливе имеет низкий уровень эффективности, что в первую очередь является результатом энергоемкого производства. Из 1 киловатт-часа затраченной энергии после водородного электролиза, производства CO2, синтез-газа, сырой нефти и, наконец, производства бензина, остается всего от 0,5 до 0,6 кВт-ч жидкой энергии. Если бы электричество заряжалось непосредственно в электромобиле, в аккумуляторе осталось бы не менее 0,8 кВтч, несмотря на потери при зарядке. Поскольку электродвигатель также более эффективно использует энергию, общее сравнение в конечном итоге становится еще более ясным. Электронный мобильный телефон генерирует расстояние около 1 километров от 6 кВт-ч электроэнергии. Горелка, работающая на электронном топливе, может проехать всего около 1,5 км с таким же количеством потребляемой энергии. Там, где в настоящее время есть одна ветряная турбина, в будущем должно быть четыре, чтобы вырабатывать дополнительное количество электроэнергии для электронного топлива. Некоторые эксперты даже предполагают, что энергетический баланс проектного топлива в шесть-семь раз хуже.
Более высокий общий КПД явно говорит в пользу последнего при сравнении двигателей на электронном топливе и электромобилей. Пока электроэнергии из возобновляемых источников мало, электронное топливо для автомобилей конкурирует с другими потребителями электроэнергии - не только в промышленности и домашнем хозяйстве, но и с другими видами транспорта. Потому что дизайнерские топлива также интересны для кораблей, самолетов и, возможно, грузовиков. И альтернативы может не быть, потому что электронная мобильность с аккумулятором часто невозможна из-за требуемой дальности действия в этих областях.
На данный момент больше амбиций, чем реализации
Решить проблему с электричеством можно за границей. Например, гигантские солнечные электростанции в Сахаре или на Ближнем Востоке могли бы производить достаточно чистой энергии для дешевого производства большого количества электронного топлива. Усилия по строительству таких станций продолжаются по крайней мере с начала тысячелетия, пока что с разумным успехом, по крайней мере, в том, что касается экспорта энергии в Европу. Даже оптимистические прогнозы предполагают, что к 2050 году таким образом можно будет удовлетворить максимум четверть потребности Европы в электроэнергии. Совершенно неизвестно, хватит ли мощностей в Северной Африке, Монголии и других местах для удовлетворения потребностей всего мира в топливе. Отсутствует необходимая транспортная инфраструктура для электроснабжения, а также электролизеры или нефтеперерабатывающие заводы на территории.
Электронное топливо в автомобилях не является реальным вариантом перехода к экологически безопасным транспортным и энергетическим системам в обозримом будущем. А учитывая их высокую цену, они вряд ли подходят в качестве экологического топлива для существующих автомобилей. Возможно, у них все еще есть будущее в частных автомобилях - но тогда, вероятно, только в качестве топлива для эксклюзивных старинных и коллекционных автомобилей. Подавляющее большинство будущего парка легковых автомобилей, по крайней мере, в Европе, будут, как правило, электрическими.
