Новые электронные виды топлива могут помочь спасти планету и ваш автомобиль, но со скрытой ценой.
Такие компании, как Porsche и Ferrari, делают ставку на синтетическое топливо, чтобы к 2035 году их автомобили были освобождены от запрета ЕС на продажу новых автомобилей с двигателями внутреннего сгорания.
Электронное топливо. Водород из воды и углерод из воздуха
Проблема заключается в электроэнергии, необходимой для извлечения этих элементов. Тем не менее, компании уже производят электронное топливо в небольших масштабах, в том числе некоторые в Великобритании. Так скоро ли мы увидим электронное топливо на заправочных станциях и можем ли мы и планета позволить себе его использовать?
Что такое электронное топливо? Электронное топливо — это синтетическое топливо. Оно создается из строительных блоков двуокиси углерода (CO2) и водорода.
Можно использовать электролиз для производства водорода, и можно извлечь CO2 из атмосферы путем прямого улавливания воздуха. Комбинируя их, получается углеводородное топливо. Если получаются разные смеси этих молекул, то это дает разные виды топлива для разных целей: более легкие молекулы подходят, скажем, для топлива для воспламенения самолета, а более тяжелые молекулы для автомобильных или морских двигателей.
Чем они отличаются? С биотопливом (например, этанолом и биодизелем) выращивают материал, содержащий углерод, водород и кислород, его преобразуют в жидкость или газ, которые можно использовать.
Во многом этот путь тот же, с электронным топливом, но отличается тем, что для биотоплива нужна земля. Основное преимущество электронного топлива заключается в том, что вы не используете растения, а недостатком является то, что вы используете больше энергии, и эта энергия все равно должна откуда-то поступать.
Как электронное топливо помогает сократить выбросы углерода?
Если бы мы использовали электронное топливо в современных автомобильных двигателях, на выходе из выхлопной трубы было бы то же самое, что и среднеквадратичное значение количества CO2, которое буквально выбрасывается в атмосферу.
Но это не все, о чем нужно знать, когда мы думаем об углероде. Потому что, если углерод в топливе получен из возобновляемого источника — если, например, он был недавно извлечен из атмосферы — тогда мы снова возвращаем его в оборот. Нам не нужно беспокоиться о том, что мы создали новую углеродную нагрузку в атмосфере, так как это идеальный круг: те атомы углерода, которые были в воздухе, были высосаны путем прямого захвата воздухом, превращены в топливо, а затем повторно выпущены.
Когда электронное топливо может стать доступным?
На сегодняшний день ученые еще не достигли той стадии, когда бы производилось достаточно большое количество электронного топлива, чтобы вывести его на рынок. В реальности этого не произойдет, пока мы не примем соответствующие политические меры.
Нужно ли будет менять заправочные станции, чтобы приспособиться к электронному топливу?
Нет, т.к., электронное топливо имитирует существующее топливо, поэтому мы можем работать в существующей заправочной инфраструктуре.
Сколько будет стоить электронное топливо?
Намного дороже других видов топлива. Потому что этот метод получения топлива из углеводорода использует электричество, а для этого процесса требуются электролизные установки, которые стоят очень дорого. Чтобы снизить стоимость, можно использовать солнечную энергию и сделать электролиз. Солнечный свет бесплатен, но нам все еще нужно снизить стоимость солнечных панелей. Пока мы не снизим стоимость этих блоков, мы не сможем производить много водорода путем электролиза.
Каковы скрытые расходы?
В электролизных установках используется значительное количество редкоземельных металлов, или того, что мы называем «критическими минералами». Мы должны быть уверены, что если мы хотим построить много таких установок, то у нас должны быть в наличии критически важные минералы.
Все это делает производство электролизных установок и стоимость этих видов топлива дорогими. А затем мы должны объединить водород и углекислый газ с помощью катализаторов, которые также используют металлы.
На всем протяжении этой производственной цепочки мы используем ресурсы Земли. Если мы используем их умеренно, это нормально, но, если мы используем ограниченное количество минералов, это проблема. Во-первых, они дорогие. Во-вторых, они часто находятся в геополитически нестабильных частях мира. И в-третьих, мы можем истощать природные ресурсы Земли до такой степени, что они становятся неустойчивыми.
Электронное топливо — хорошая идея, но нам нужно посмотреть на последствия его жизненного цикла и способность нашей планеты устойчиво поставлять необходимые металлы и материалы.
