Por que o futuro dos combustíveis sintéticos depende do hidrogênio verde

À esquerda do sans-abancho. Foto: SDP/Porsche

Resumo combustível: uma solução para manter carros a gasolina após 2035?

Continue dirigindo com carros com motor térmico mesmo depois de 2035 é o que alguns fabricantes sonham. Para conseguir isso, eles trabalham com combustível sintético para poder sempre usar modelos de motores térmicos amanhã.

Em vez de trocar seu carro, se mudarmos de combustível? Enquanto a Europa quase decidiu mudar para 100% elétrica, com Uma meta de vendas de carros novos exclusivamente zero emissões de CO2 para 2035, Alguns fabricantes trabalham em soluções alternativas que continuariam a andar com motores térmicos, sem poluir demais. Uma dessas soluções é chamada de combustível sintético, também chamado de “e-combustível” ou “e-carrante”.

Já antiga tecnologia

Um combustível resumido é um combustível obtido sem óleo, através de um processo químico de matérias -primas que contêm carbono e hidrogênio. Para produzi -lo de maneira limpa, por exemplo, o hidrogênio verde pode ser usado. O hidrogênio é então produzido por eletrólise, para separar o hidrogênio e o oxigênio em moléculas de água, feitas com eletricidade renovável (solar, vento, hidráulica …) ou fracamente carbonatadas com energia nuclear. Para CO2, podemos, por exemplo.

O processo não é novo. Alguns países já foram forçados a produzi -lo … por falta de petróleo. Este foi o caso da Alemanha durante a Segunda Guerra Mundial ou África do Sul nas décadas de 1950 e 60, que então passou por sanções internacionais anti-apartheides internacionais. O petróleo resumido foi então obtido do carvão, portanto, com uma pegada de carbono bastante desastrosa. O desafio atual é, portanto, ter sucesso em produzi -lo em um limpador.

Porsche no ponto do assunto

No setor automotivo, as marcas alemãs estão particularmente interessadas nele. Não é por nada que O ministro dos Transportes Volker Wissing Recentemente, coloque a mesa a hipótese de continuar a venda de veículos equipados com motores térmicos após 2035, com argumento de peso, esse uso de combustíveis sintéticos limpos. Para ele, simplesmente não podemos contar com a bateria ou hidrogênio para a mobilidade de um futuro relativamente próximo.

Porsche está particularmente apostando nesta nova tecnologia. Em setembro passado, a marca anunciou “o início da construção da primeira fábrica do mundo dedicada à produção de um combustível sintético quase neutro em Co₂ no Chile”, em parceria com a Siemens Energy, a empresa chilena altamente inovadora combustíveis (HIF) Mas também um petroleiro como ExxonMobil, ou o especialista em energia da Enel italiano.

A fábrica piloto está instalada na Patagônia e deve produzir 130.000 litros de e-combustível este ano e visa 55 milhões de litros em 2024, 10 vezes mais em 2026. Um primeiro uso é planejado como parte do Motorsport, com carros participando do supercup Porsche Mobil1 que preencherá o e-lu-combina. Uma boa vitrine, como a fórmula-e para o elétrico.

Fuels realmente ecológicos ?

Logicamente, os vários projetos destacam avaliações promissoras: a Porsche evoca, por exemplo, uma redução de 90% das emissões de CO2 de origem fóssil para motores de combustão. De fato, ao libertar -se do petróleo, a idéia é desenvolver um combustível sintético muito mais eficaz do que seus ancestrais fósseis, não contendo “ingredientes subiados”. Ao evitar elementos de queima como enxofre ou benzeno, já estamos limitando emissões poluentes.

A maioria dessa tecnologia também seria capaz de preencher os reservatórios do novo, mas também antigo térmico. Ao manter veículos funcionais, existentes, mas facilmente reduzindo suas emissões de CO2, o círculo seria virtuoso.

Mas ainda é difícil avaliar o impacto real dos combustíveis eletrônicos. Estudos mostraram que as emissões de partículas finas e óxido de nitrogênio com esses e-fuelles podem ser fortemente reduzidos. Outros estudos são mais céticos, incluindo um de transporte e meio ambiente de dezembro passado, famoso por ter estado por trás das revelações em Dieselgate. Para a ONG, no lado CO2 já o balanço não é tão bom, permitindo reduzir as emissões em apenas 40%: se levarmos em consideração o ciclo de vida inteiro do produto, o carro elétrico permanece mais virtuoso de 60 a 75.000 quilômetros viajaram.

Quase 5 euros por litro hoje

Além da questão ecológica, também surge a questão financeira. Numa época em que os preços dos combustíveis estão subindo constantemente, o combustível sintético pode representar uma alternativa barata? Em seu estudo, Transport & Environnement fala sobre combustível para os ricos, com um custo adicional estimado em 10.000 euros ao longo de 5 anos se compararmos com um carro 100% elétrico.

Algumas estimativas dos preços futuros, com produção atual muito baixa, parecem dar -lhes motivos para o momento: 5 euros por litro, o suficiente para colocar preços na bomba dos últimos dias.

Um estudo do petroleiro antecipado, no entanto, que, como em qualquer setor, o preço com um processo de grande volume reduziria os custos, para 1 euros por litro até 2027 a 2030 … mas estamos falando sobre o custo de produção aqui, que é d ‘cerca de 0,65 centavos para chumbo.

Por que o futuro dos combustíveis sintéticos depende do hidrogênio verde

Os combustíveis sintéticos estão em ascensão. E muitos fabricantes, especialmente alemães, contam com essa tecnologia para prolongar a vida útil dos veículos com motores térmicos. Mas por enquanto, a produção é extremamente cara.

A fábrica de Porsche-Siemens de Haru Oni ​​no Chile. Deve produzir 130.000 litros de gasolina sintética este ano, 55 milhões em 2025 e 550 milhões em 2027.

Por que o futuro dos combustíveis sintéticos depende do hidrogênio verde
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Os combustíveis sumários estão na moda. Não é de admirar, porque eles teoria o melhor dos dois mundos em teoria. Eles possibilitam continuar usando veículos a motor térmicos e as infraestruturas ligadas a eles graças a reconstituir combustíveis de petróleo de fontes neutras em termos de emissões de gás. Volkswagen, Porsche ou BMW. Alguns fabricantes de carros alemães também estão convencidos de que, com esses combustíveis sintéticos, eles podem ser tão verdes e ainda mais do que os carros elétricos. É por isso que eles levaram seu governo a questionar a proibição de venda na Europa de 2035 de veículos com motor térmico. Fornecia obviamente que eles trabalham com combustíveis sintéticos.

Não é uma solução milagrosa. Porque eles pedem para serem feitos de quantidades consideráveis ​​de baixa eletricidade de carbono e estão no estado atual de tecnologia extremamente cara.

Uma tecnologia desenvolvida na Alemanha já

Processos de fabricação de combustível sintético, ou efuel, há muito tempo são controlados. Eles são inspirados na técnica de liquefação do carvão usada pela Alemanha no final da Segunda Guerra Mundial, por falta de petróleo, combustíveis líquidos. Uma tecnologia que foi melhorada pela África do Sul no apartheid, depois sob o embargo de petróleo e que foi recentemente relançado em pequena escala pela China por razões de segurança.

O processo atual é sintetizar carbono (na forma de monóxido de carbono ou dióxido de carbono) com hidrogênio verde, fabricado por eletrólise com baixa eletricidade de carbono, para obter metanol, um estádio de combustível preliminar. O carbono hoje não é mais obtido do carvão, mas com CO₂ recuperado e, portanto, que não é generalizado na atmosfera. O metanol pode então ser transformado com diferentes aditivos em equivalente a combustíveis petrolíferos: gasolina, diesel ou querosene.

À esquerda do sans-abancho. Foto: SDP/Porsche

Uma pegada de carbono muito competitiva com eletricidade

Todo o cálculo vem do fato de que o combustível sintético não emite mais CO₂ que o que ele capturou e além do veículo de motor térmico devido à sua fabricação e reciclagem tem uma pegada de carbono muito menor do que as baterias com baterias. O interesse do motor térmico com combustível sintético em termos de pegada de carbono cresce se a eletricidade usada para recarregar as baterias de veículos elétricos não for muito descarbonizada como na China, nos Estados Unidos e em vários países europeus, incluindo a Alemanha.

Tecnicamente, qualquer motor térmico pode dirigir com combustível resumido sem a menor modificação. Também é bem possível misturar óleo e combustível sintético nos tanques. Isso possibilita prolongar a vida útil dos 1,4 bilhão de veículos de motores de calor que circulavam hoje no planeta usando infraestrutura existente, em particular os da distribuição de combustível (estações de serviço, depósitos etc.), produção de veículos de manutenção e manutenção.

Esta é a teoria das possibilidades oferecidas por combustíveis sumários. Na prática, os obstáculos técnicos e econômicos são consideráveis ​​para torná -los substitutos reais para combustíveis fósseis. O primeiro é o que a produção em grande escala de hidrogênio verde por eletrólise e a quantidade considerável de baixa eletricidade de carbono é usada para ser usada.

Custos de produção muito altos

O custo da produção de combustível sintético é, portanto, logicamente muito alto. Isso é mostrado pelo experimento lançado pela Porsche no Chile em condições ideais em sua fábrica haru oni. Instalado em uma bandeja em altitude varrida por ventos poderosos e constantes, é alimentada por eletricidade descarbonizada por turbinas eólicas que operam com capacidade total 280 dias e noites por ano contra 80, em média, na França. Esta eletricidade alimenta eletrolisadores que produzem hidrogênio combinado com CO₂ capturado na atmosfera. Este ano, a fábrica deve produzir 750.000 litros de metanol verde, incluindo 130.000 litros serão transformados em combustível. Ao aumentar o número de turbinas eólicas, a produção deve atingir 55 milhões de litros de combustível em 2025 e 550 milhões em 2027. Figuras interessantes, mas para colocar em perspectiva com os 50 bilhões de litros de combustíveis de estrada consumidos na França no ano passado ..

A dificuldade hoje consiste acima de tudo para alcançar custos aceitáveis, produzindo em escala industrial. Hoje, o preço do litro, da ordem de US $ 10, é completamente proibitivo. Porsche espera poder dividi -lo por cinco. O fabricante de equipamentos Bosch que trabalha em projetos semelhantes é mais otimista. Ele estima que, em 2030, o combustível sintético pode custar impostos entre 1,20 e 1,40 euros por litro e 1 euros até 2050.

Finalmente, deve -se notar que outro combustível de descarbono, mais fácil de produzir, mas menos para transportar e usar do que os combustíveis sintéticos, também pode permitir que a vida dos motores térmicos seja estendida sem emitir gases de efeito estufa: l ‘hidrogênio verde diretamente. Muitos fabricantes de carros no mundo trabalham sobre a adaptação de seus motores de hidrogênio. Este é particularmente o caso da BMW, que era o precursor, mas também de Toyota, Yamaha, Ford, Cummins, Kawasaki Heavy Industries, Renault Trucks e Porsche.

Por Léon Thau