- UE planuje od 2035 roku zakaz sprzedaży nowych pojazdów z silnikami spalinowymi.
- Paliwa syntetyczne łączą wodór z CO₂ i są kompatybilne z istniejącą infrastrukturą i silnikami.
- Mogą ograniczyć emisje CO₂ nawet o 90% w porównaniu z paliwami kopalnymi.
- Wysokie zużycie energii w produkcji i konieczność odnawialnych źródeł.
W ostatnich latach ceny paliw rosły, a tendencja ta utrzymuje się. Unia Europejska zapowiedziała, że od 2035 roku nie będzie sprzedawać nowych pojazdów z silnikami spalinowymi w Europie. W tym kontekście kluczowi gracze, tacy jak BMW i Porsche, inwestują znaczne środki w rozwój paliw syntetycznych, które wielu postrzega jako potencjalne wsparcie dla klasycznych jednostek napędowych.
Poniższa analiza wprowadza w temat paliw syntetycznych i ocenia ich realne możliwości w przyszłości motoryzacji.
Czym są paliwa syntetyczne?
Paliwa syntetyczne (e-fuels) to paliwa płynne uzyskiwane poprzez procesy chemiczne łączące wodór (H₂) z dwutlenkiem węgla (CO₂) wychwytywanych ze środowiska lub źródeł przemysłowych. Efekt końcowy to ciecz o właściwościach zbliżonych do benzyny lub oleju napędowego, bezpośrednio kompatybilna z istniejącymi silnikami spalinowymi.
Proces produkcji opiera się na reakcji Fischer–Tropscha lub na syntezie metanolu, a następnie rafinacji. Dzięki temu powstają węglowodory o łańcuchach molekularnych zbliżonych do tych z paliw kopalnych, co oznacza, że mogą być używane bez modyfikacji silnika czy infrastruktury dystrybucji.
Zalety paliw syntetycznych
Znaczące ograniczenie emisji CO₂
Najważniejsza zaleta paliw e-fuels to potencjał redukcji emisji dwutlenku węgla nawet o 90% w porównaniu z paliwami kopalnymi. Wynika to z faktu, że emisja podczas spalania to ten sam węgiel, który wcześniej został wychwycony z atmosfery dla produkcji paliwa, tworząc praktycznie zamknięty obieg.
Pełna kompatybilność z istniejącą infrastrukturą
W przeciwieństwie do pojazdów elektrycznych, które wymagają nowej infrastruktury ładowania, paliwa syntetyczne mogą być dystrybuowane poprzez aktualną sieć stacji benzynowych. Istniejące samochody mogą korzystać z tych paliw bez żadnych modyfikacji technicznych, co czyni przejście na nie prostszym i tańszym.
Zachowanie dziedzictwa motoryzacyjnego
Dla miłośników klasyków i sportowych maszyn paliwa e-fuels stanowią idealne rozwiązanie. Pojazdy zabytkowe i ikonowe auta sportowe mogą nadal funkcjonować bez znacznego wpływu na emisje, zachowując autentyczne wrażenia z jazdy typowe dla silnika spalinowego.
Wyższa gęstość energetyczna
Paliwa syntetyczne oferują wyższą gęstość energetyczną niż obecnie stosowane baterie. Oznacza to większy zasięg i krótszy czas tankowania, co stanowi przewagę nad pojazdami elektrycznymi w niektórych zastosowaniach.
Wyzwania i wady paliw syntetycznych
Wysokie zużycie energii w produkcji
Najpoważniejsze wyzwanie to ogromne zużycie energii potrzebne do wytworzenia paliw syntetycznych. Proces elektrolizy do pozyskania wodoru i następna synteza paliw wymaga około 5 razy więcej energii niż energia zawarta w końcowym paliwie.
Aby proces był naprawdę ekologiczny, energia ta musi pochodzić wyłącznie ze źródeł odnawialnych – wiatru, słońca, wody. W przeciwnym razie całkowity ślad węglowy może być nawet wyższy niż w przypadku paliw kopalnych.
Niska efektywność energetyczna w porównaniu z pojazdami elektrycznymi
W bezpośrednim porównaniu pojazd elektryczny wykorzystuje energię znacznie efektywniej. Z energii elektrycznej początkowej:
- Pojazd elektryczny: około 70-80% energii trafia na koła
- Pojazd z e-fuels: tylko 10-15% trafia na koła
Reszta energii traci się w procesie produkcji paliwa i w termicznej efektywności silnika spalinowego.
Wysokie koszty produkcji
Obecnie koszt produkcji paliw syntetycznych jest 3-5 razy wyższy niż cena benzyny konwencjonalnej. Mimo że prognozuje się spadek cen wraz z produkcją na skalę przemysłową, nadal nie wiadomo, kiedy paliwa te staną się konkurencyjne finansowo.
Zapotrzebowanie na energię odnawialną
Aby wyprodukować wystarczające ilości e-fuels do zastąpienia obecnego zużycia paliw, potrzebne byłyby ogromne moce w dziedzinie energii odnawialnej. Eksperci szacują, że trzeba by podwoić lub nawet potroić obecne zdolności produkcji energii zielonej, aby zaspokoić sektor motoryzacyjny.
Idealne zastosowania paliw syntetycznych
Lotnictwo
Przemysł lotniczy wydaje się najważniejszym obszarem zastosowania e-fuels. Samoloty wymagają bardzo wysokiej gęstości energetycznej, a obecne baterie nie spełniają tych potrzeb. Paliwa lotnicze o nazwie Sustainable Aviation Fuel (SAF) są już testowane i certyfikowane przez takie firmy jak Lufthansa i KLM.
Transport morski
Statki frachtowe i wycieczkowe zużywają ogromne ilości paliwa. Elektronizacja ich napędu jest trudna ze względu na masę baterii. Paliwa e-fuels lub pochodne, takie jak e-metanol i e-ammoniak, stanowią realną alternatywę dla dekarbonizacji żeglugi.
Motorsport i pojazdy kolekcjonerskie
Porsche ogłosiło już użycie paliw syntetycznych w wyścigach. Formula 1 planuje stosować e-fuels w 100% syntetyczne od 2026 roku. Dla klasyków i pojazdów zabytkowych to doskonałe rozwiązanie pozwalające utrzymać funkcjonalność i zgodność z przepisami.
Pozycja producentów samochodów
Porsche – pionier w e-fuels
Porsche zainwestowało ponad 75 mln USD w uruchomienie pilota w Chile, we współpracy z Siemens Energy. Zakład Haru Oni wykorzystuje wiatrowe zasoby Patagonii do produkcji 130 000 litrów paliw e-fuels rocznie na etapie pilotażowym, z planami rozszerzenia do 55 milionów litrów do 2025 roku i 550 milionów do 2027 roku.
BMW i inni producenci niemieccy
BMW, wraz z Audi i innymi markami niemieckimi, aktywnie wspiera rozwój e-fuels jako alternatywy dla pełnej elektryfikacji. Twierdzą, że neutralne podejście technologiczne, obejmujące zarówno pojazdy elektryczne, jak i silniki spalinowe zasilane e-fuels, daje większą elastyczność.
Ferrari i marki premium
Ferrari stwierdziło, że widzi paliwa syntetyczne jako przyszłość dla swojego kultowego V12. CEO Benedetto Vigna potwierdził, że marka będzie kontynuować produkcję silników spalinowych tak długo, jak będzie to legalne, wykorzystując e-fuels, by spełniać normy emisji.
Przyszłość paliw syntetycznych w kontekście prawa europejskiego
Chociaż UE ustaliła, że od 2035 roku nie będzie można sprzedawać nowych aut z silnikami spalinowymi, istnieje ważny wyjątek: pojazdy, które używają wyłącznie paliw syntetycznych neutralnych pod względem emisji CO₂, mogą być nadal wprowadzane na rynek.
Oznacza to, że producenci inwestujący w e-fuels mogą kontynuować sprzedaż modeli z klasycznym napędem, o ile są certyfikowane do pracy wyłącznie z takimi paliwami. Jednak praktyczna implementacja tego wyjątku pozostaje niejasna.
Porównanie: e-fuels vs pojazdy elektryczne
Dla konsumenta indywidualnego
Pojazdy elektryczne pozostają skuteczniejszym i prawdopodobnie tańszym rozwiązaniem dla większości kierowców. Koszty eksploatacyjne są niższe, a infrastruktura ładowania rozwija się dynamicznie. Paliwa e-fuels mogą być opcją dla tych, którzy chcą utrzymać istniejące auta lub dla zastosowań, gdzie elektryfikacja nie jest praktyczna.
Wpływ na środowisko
Obie technologie mogą być ekologiczne, jeśli energia pochodzi z odnawialnych źródeł. Pojazdy elektryczne są bardziej efektywne energetycznie, ale e-fuels mają przewagę, że mogą szybko dekarbonizować istniejącą flotę pojazdów, bez konieczności ich wymiany.
Wnioski
Paliwa syntetyczne to fascynująca technologia z realnym potencjałem przedłużenia życia silnika spalinowego. Wyzwania są jednak znaczne: wysokie koszty, ogromne zapotrzebowanie na energię odnawialną i niższa efektywność energetyczna w porównaniu z bezpośrednią elektryfikacją.
Najprawdopodobniej e-fuels nie uratują całkowicie silnika spalinowego w segmencie aut masowych, ale znajdą zastosowania niszowe w lotnictwie, transporcie morskim, motorsporcie i dla utrzymania pojazdów kolekcjonerskich. Dla większości kierowców przyszłość rysuje się jako elektryczna, lecz e-fuels pozostają wartościową alternatywą w przypadkach, gdy elektryfikacja jest nadal niepraktyczna lub gdy zależy nam na zachowaniu doświadczenia jazdy klasycznym silnikiem bez nadmiernego zanieczyszania.
