Спасет ли химия двигатели внутреннего сгорания: перспективы электротоплива

Начало истории электротоплива

Изначально разработки e-fuel велись для поиска альтернативы авиационному топливу, но впоследствии «спустились с небес на землю»: не так давно Porsche, BMW, McLaren и другие компании начали работу над синтетическим топливом в надежде, что оно позволит сохранить бензиновые двигатели. А уже в декабре 2022 года партнеры Porsche – компании Siemens Energy и ExxonMobil – открыли в Чили завод по производству е-топлива.

Мир отреагировал на это практически мгновенно. На фоне планов тотального отказа в Европе от использования углеводородов 21 марта 2023 года был зарегистрирован законопроект ЕС, который предусматривает продажу новых автомобилей с ДВС при условии, что они будут работать только на электротопливе (e-fuel). Таким образом, е-топливо позволит некоторым производителям продолжать продавать автомобили с ДВС в Европе и после 2035 года.

Так что же такое е-топливо?

В идеальной модели электротопливо производится из воды и энергии ветра либо других возобновляемых источников энергии.

Из воды методом электролиза добывается водород, который потом смешивается с углекислым газом, выделяемым из воздуха. Однако синтез метанола происходит при температуре в 300–400 °С, следовательно, для нагревания смеси потребуется колоссальное количество энергии. На основе полученного таким образом синтетического метана могут быть произведены практически любые виды синтетического топлива: бензин, керосин, дизель и т.п.

Собственно энергоемкость всего производственного процесса ставит под сомнение экологичность получаемого конечного продукта. Но разработчики акцентируют внимание на главных преимуществах электротоплива – неиспользовании углеводородного сырья и углеродно-нейтральном следе от его сжигания.

При сохранении текущих объемов потребления нефти ее запасов осталось на 50 лет. Половину всей нефти, содержавшейся на Земле на начало производства, мы уже использовали.

По мнению ряда экологических ассоциаций, было бы лучше, если бы всё использованное в производстве e-fuel электричество было «залито» непосредственно в батареи, а не использовалось для замены нефти. В свою очередь, защитники синтетического топлива говорят, что батареи пока не могут использоваться абсолютно во всех сферах. Как бы то ни было, электротопливо потребуется, как минимум, для двух сегментов транспорта, у которых нет четкого пути к электрификации, – авиации и морских перевозок.

С точки зрения экологии не все так радужно

По идее, раз это экологичное топливо, оно не должно загрязнять окружающую среду. Как бы не так! Статус углеродно-нейтрального топлива e-fuel получило исключительно из-за того, что при его производстве не используются природные углеводороды. Выбросы же твердых частиц и оксида азота такие же, как у топлива, произведенного из улеводородного сырья.

Каковы экономические перспективы

Завод электротоплива в Чили может производить 130 тыс. литров топлива в год. Расширение производства позволит выпускать 55 млн литров с 2025 года с постепенным увеличением производства до 550 млн литров в 2027 году. Для этого потребуется построить как минимум 380 ветроэнергетических установок. Но даже при таких объемах производства это капля в океане нефтепродуктов, которые ежегодно используются в мире: счет идет на триллионы литров.

Сегодняшняя себестоимость электротоплива составляет около $10 за литр. Заметим, что это всего лишь пилотный проект. После выхода завода на расчетную мощность цена «по самым оптимистичным прогнозам» снизится до $2 за литр. Но это не значит, что конечный потребитель увидит эту цифру на ценнике на заправке – цена может вырасти в разы.

Хотя если вы купили Porsсhe, то у вас наверняка найдутся деньги на недешевое электротопливо для своего железного коня.

Так что в обозримом будущем южноамериканский ветер будет приводить в движение Porsche и другие автомобили с двигателями внутреннего сгорания, которые к тому времени не будут вытеснены электромобилями.