Chemia i Biznes

W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia Państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Mogą Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej "Polityce prywatności Cookies"

Rozumiem i zgadzam się

Konfiguracja makiety

Paliwa syntetyczne: jaka przyszłość?

2023-09-01  / Autor: Artykuł przygotowany przez firmę Dachser

Kwestie dotyczące paliw syntetycznych systematycznie pojawiają się w dyskusjach na temat działań na rzecz ochrony klimatu w branży transportowej. Niektórzy postrzegają je jako cenną technologię przyszłości, podczas gdy dla innych są nieekonomiczne i absurdalne.

Paliwa syntetyczne to paliwa gazowe lub ciekłe, które mogą być wytwarzane przy użyciu energii elektrycznej. Mogą też być określane jako paliwa typu power-to-X (PtX), power-to-liquid (PtL) lub power-to-gas (PtG). Czasami używa się zamiennie terminu Powerfuels. Na poziomie Unii Europejskiej są definiowane jako paliwa odnawialne pochodzenia niebiologicznego (RFNBO). Innymi słowy, produkowane z energii elektrycznej wytwarzanej ze źródeł odnawialnych (głównie słonecznych i wiatrowych).

Na początku 2023 roku Komisja Europejska wydała przepisy dotyczące produkcji RFNBO, jako uzupełnienie dyrektywy w sprawie odnawialnych źródeł energii (RED II). Zgodnie z tymi rozporządzeniami energia jądrowa nadal nie jest uznawana za odnawialną, ale zdaniem niektórych państw członkowskich UE, powinna w przyszłości odgrywać zdecydowaną rolę w produkcji paliw syntetycznych. Kwestia ta jest nadal przedmiotem negocjacji.

Wytwarzanie nafty, oleju napędowego i benzyny jako paliwa syntetycznego zazwyczaj opiera się na znanym od stulecia procesie Fischera-Tropscha. W metodzie tej długie łańcuchy węglowodorowe powstają z gazu syntezowego – mieszaniny wodoru (H) i tlenku węgla (CO) – a uzyskana w ten sposób „e-ropa naftowa” może być następnie rafinowana do paliw. Aby jednak zakwalifikować je jako „ekologiczne”, wodór musi być produkowany przy użyciu energii elektrycznej wytwarzanej ze źródeł odnawialnych zgodnych z dyrektywą RED II. Zazwyczaj odbywa się to za pomocą elektrolizy. Tlenek węgla musi pochodzić z dwutlenku węgla uprzednio wyekstrahowanego z powietrza atmosferycznego (bezpośrednie wychwytywanie z powietrza).

Ostatnie badania wskazują, że cały ten proces – w tym odsalanie wody morskiej  niezbędnej do produkcji wodoru – powoduje, że zawartość energii w e-ropie naftowej jest równoważna tylko w 1/3 lub nawet mniejszej od tej zużytej do jej wytworzenia. Późniejszy proces rafinacji wymaga jeszcze więcej energii.

W rezultacie opcja ta jest uważana za wysoce energochłonną i nieekonomiczną w porównaniu z paliwami kopalnymi lub bezpośrednim wykorzystaniem energii elektrycznej w silnikach elektrycznych.

Obecnie jednak paliwa syntetyczne produkowane przy użyciu procesu Fischera-Tropscha są jedynym sposobem na redukcję śladu węglowego podczas lotów długodystansowych, niemal do zera. Wraz z biogenicznymi zrównoważonymi paliwami lotniczymi (SAF), e-kerosen (rodzaj syntetycznego paliwa, odnoszący się do podkategorii e-paliw odpowiednich dla lotnictwa) jest dziś postrzegany jako światełko w tunelu dla przemysłu lotniczego. A to dlatego, że produktem ubocznym procesu rafineryjnego, w którym powstaje e-kerosene jest odnawialny olej napędowy. Niektórzy uważają, że może to być przyszłość dla paliw syntetycznych przeznaczonych do transportu drogowego.

Nie będzie to jednak miało miejsca ani w perspektywie krótko-, ani średnioterminowej. Oczekuje się, że w Niemczech produkcja e-kerosene będzie stanowić 2% całkowitej produkcji w 2030 roku, czyli około 200 tys. ton rocznie. Proces ten wygenerowałby również około 100 tys. ton odnawialnego oleju napędowego. Odpowiada to jednak zaledwie 0,3% obecnego zużycia tego paliwa w Niemczech. Ze względu na ograniczoną dostępność i znacznie wyższe koszty, odnawialny olej napędowy będzie zatem wykorzystywany tylko w specjalnych zastosowaniach, w których nie ma technicznej i ekonomicznej alternatywy dla silnika wysokoprężnego lub jako domieszka do paliw kopalnych, podobnie jak dzisiejsze bioblendy w benzynie i oleju napędowym.

Paliwa syntetyczne są również poszukiwane w przemyśle morskim. Duże statki towarowe, które obecnie napędzane są ciężkim olejem, już wkrótce będą tankowane e-metanolem (CH₄O). Firma żeglugowa Maersk zamówiła już 19 takich statków. E-metanol jest produkowany w oddzielnym procesie, bezpośrednio z zielonego wodoru i CO₂. Oprócz branży żeglugowej, produkt ten jest poszukiwany głównie w przemyśle chemicznym. Dalsze przetwarzanie na olej napędowy, choć możliwe, to wiąże się również z wysokimi kosztami.

W perspektywie długoterminowej przemysł morski koncentruje się także na e-amoniaku (NH₃). Współczesne technologie silnikowe nie są jeszcze w pełni rozwinięte, a paliwo jest wysoce toksyczne, więc jego stosowanie ma sens tylko w dużych jednostkach pływających. Patrząc jednak w przyszłość, w nadchodzącej dekadzie, to właśnie paliwa syntetyczne mogą zastąpić e-metanol. Wynika to z faktu, że do produkcji e-amoniaku potrzebny jest zielony wodór, a nie CO2. Wykorzystanie w procesie azotu (N) pozyskanego z otaczającego powietrza, jest znacznie bardziej wydajne niż wychwytywanie cząsteczek CO2.

Paliwa syntetyczne są częścią zielonej gospodarki wodorowej, a tym samym technologią przyszłości, której społeczeństwo pilnie potrzebuje do transformacji w kierunku bezemisyjnych rozwiązań. Jednakże, są one produkowane w bardzo różnych procesach i potrzebne do różnorodnych celów – w szczególności do międzykontynentalnego transportu energii oraz dekarbonizacji żeglugi morskiej i lotnictwa. Aktualnie paliwa syntetyczne nie odgrywają znaczącej roli w europejskim ruchu drogowym.


paliwaDachsertransport

Podoba Ci się ten artykuł? Udostępnij!

Oddaj swój głos  

Ten artykuł nie został jeszcze oceniony.

Dodaj komentarz

Redakcja Portalu Chemia i Biznes zastrzega sobie prawo usuwania komentarzy obraźliwych dla innych osób, zawierających słowa wulgarne lub nie odnoszących się merytorycznie do tematu. Twój komentarz wyświetli się zaraz po tym, jak zostanie zatwierdzony przez moderatora. Dziękujemy i zapraszamy do dyskusji!


WięcejSklep

Książka: Surfaktanty i ich zastosowanie w produktach kosmetycznych

95.00 zł

“Chemia i Biznes” nr 1/2024

Nowość!Dostęp online

20.00 zł

“Chemia i Biznes” nr 6/2023

Dostęp online

20.00 zł

"Kosmetyki i Detergenty" nr 4/2023

Nowość!

25.00 zł

Bilety - XIII Międzynarodowa Konferencja Przemysłu Chemii Gospodarczej

Nowość!

553.50 zł

Wpis zaawansowany w Katalogu Firm

Dostęp online

861.00 zł

Książka: Zagęstniki (modyfikatory reologii) w produktach kosmetycznych

78.00 zł

WięcejNajnowsze

Więcej aktualności



WięcejNajpopularniejsze

Więcej aktualności (192)



WięcejPolecane

Więcej aktualności (97)



WięcejSonda

Czy sztuczna inteligencja to?

Zobacz wyniki

WięcejW obiektywie