Что такое синтетическое топливо

Синтетическое топливо — экологически чистая альтернатива ископаемому топливу, которая призвана спасти двигатели внутреннего сгорания, чтобы составить конкуренцию электромобилям. Оно может быть жидким или газообразным. Синтопливо практически во всём, кроме способа получения, аналогично ископаемому топливу. Если бензин образуется в результате процесса превращения органических веществ в нефть под землёй, то синтетическое топливо производится искусственно путём воспроизведения этих природных процессов. Почему компании настаивают на синтетическом топливе По мере того как всё настойчивее звучат политические требования о безуглеродном будущем и массовой электрификации, многие активисты всё настойчивее требуют, чтобы синтетическое топливо стало заменой как бензиновым двигателям, так и электромоторам. Так, например, поступили компании Ferrari и Porsche, которые вкладывают значительные средства в развитие технологии e-fuels — синтетического топлива, получаемого путём электролиза и рассматриваемого в качестве подходящей альтернативы электрическим батареям. Синтетическое топливо совместимо с ДВС и подходят для уже существующих АЗС. На первый взгляд кажется, что переход на другой тип топлива вместо производства электромобилей более выгодный, короткий, экологичный и простой путь. Синтопливо можно разделить на три вида: электронное, биотопливо и солнечное топливо. Электронное топливо сохранит ДВС Это, пожалуй, самый обсуждаемый в настоящее время вид синтоплива. Оно производится из водорода, который отделяется от воды в процессе электролиза. Для этого используется возобновляемая электроэнергия, получаемая от ветряных и солнечных электростанций. Водород синтезируется в жидкое топливо с использованием CO2, взятого из атмосферы. Этот способ превращения энергии в жидкость известен как процесс Фишера-Тропша. В настоящее время электронное топливо ещё не производится в промышленных масштабах. Только в конце прошлого года в Чили заработал первый в мире коммерческий завод, построенный при поддержке компании Porsche. Немецкий производитель планирует выпускать 550 млн литров топлива в год, которое подойдёт для двигателей внутреннего сгорания. Но этого пока крайне мало, чтобы составить конкуренцию уже распространившимся по миру электромобилям. Не так давно Евросоюз допустил, что автомобили, которые работают только на электронном синтетическом топливе, смогут продаваться даже после введения полного запрета на ДВС в 2035 году. Кроме того, синтопливо позволит странам, обладающим большим количеством солнечной и ветровой энергии, использовать и преобразовывать свои природные ресурсы в альтернативный вид топлива, тем самым снижать зависимость от иностранной и местной нефти. Однако электрическое топливо менее эффективно, чем аккумуляторы в электромобилях. Искусственное топливо может удерживать лишь от 16 до 48% используемой энергии. Это означает, что потребность в электроэнергии для нового вида топлива в 2−10 раз выше, чем для электромобилей. Маловероятно, что электронное топливо сможет стать дешёвым и доступным в ближайшее время. Пока эта область ещё недостаточно изучена, а объёмов производства не хватит, чтобы быстро заменить ископаемое топливо в широких масштабах. В исследовании, опубликованном в журнале Nature Climate Change, утверждается, что электронное топливо не сможет отменить «срочную необходимость широкой электрификации», и вряд ли поможет достичь климатической цели 2030 года. Вместе с тем в исследовании говорится, что электронное топливо может стать конкурентоспособным, поскольку технологический прогресс позволит с годами снизить затраты на его переработку. Биотопливо из органических веществ Источник биотоплива — деревья, энергетические культуры, остатки сельскохозяйственного производства, пищевых продуктов и отходов. Само биотопливо подразделяется на два вида: этанол и биодизель. В отличие от других видов синтоплива, оба широко распространены в коммерческом транспорте. Этанол производится в основном из растительных крахмалов и сахаров и даже используется в качестве компонента для смешивания с бензином для повышения октанового числа и снижения вредных выбросов. Обычно он используется в виде E10 (10% этанола, 90% бензина) и E15 (15% этанола, 85% бензина). Этанол представляет из себя более чистую и дешёвую альтернативу, которая способна обеспечить дополнительный крутящий момент и мощность. Однако он более восприимчив к загрязнениям, из-за чего двигатель придётся чаще обслуживать. Кроме того, для получения того же количества биотоплива, требуется в 1,5 раза больше энергии, чем при использовании обычного ископаемого топлива. При этом запас хода существенно меньше, чем у обычного бензина. Биодизель сочетает в себе растительные масла и дизельное топливо. Его получают в основном из соевого масла, водорослей и гранолы. Этот вид редко используется в чистом виде, а скорее смешивается с ископаемым топливом. Наиболее распространённые смеси биодизеля: B20 (от 6 до 20% биодизеля в сочетании с нефтяным дизельным топливом) и B5 (5% биодизеля). Биодизель помогает снизить зависимость страны от иностранной нефти, его эффективность на 30% выше, чем у дизельных двигателей, работающих на нефти. Кроме того, биодизель обладает более высокой смазывающей способностью, чем обычное дизельное топливо, что, соответственно, снижает износ двигателя внутреннего сгорания. Однако это может стать палкой о двух концах и привести к засорению топливного фильтра. Кроме того, биодизельное топливо сложнее хранить из-за того, что его источником являются продукты растительного происхождения. Поэтому его необходимо хранить при правильной температуре, так как чрезмерное тепло и холод могут значительно ухудшить его свойства. Кроме того, оно в 1,5 раза дороже. Солнечное топливо: непопулярная альтернатива Это наименее известный и популярный вид синтетического топлива, к нему до сих пор не проявил интереса ни один производитель. Причина кроется в начальном уровне развития технологии. Солнечное топливо производится из воды и углекислого газа, с использованием энергии солнечного света. Оно может быть представлено в различных формах: керосин, водород, синтетическая нефть. На бумаге солнечное топливо позволяет компенсировать нестабильность солнечной энергии. Оно способно обеспечить богатый источник жидкого топлива, необходимого для снабжения большегрузных автомобилей, судов и самолетов, особенно в развивающихся странах. Однако эти виды пока остаются вне поля зрения промышленности. Несмотря на то, что солнечное топливо обладает большим потенциалом, по крайней мере, в теории, ему всё ещё не хватает технологических средств и финансовой поддержки. Отчасти это объясняется дороговизной. В современных условиях получение водорода из солнечного света окажется в десятки раз дороже, чем производство водорода на ископаемом топливе. Это обусловливает необходимость разработки более совершенных технологий, позволяющих удешевить процесс переработки. Пока нет чётких предпосылок, что этот прогресс сможет добиться нужных показателей в кратчайшие сроки. Тем временем другие альтернативы развиваются гораздо более быстрыми темпами.