Интересное
Porsche и Siemens строят первый в мире завод электронного топлива: как это работает
Производитель спортивных автомобилей Porsche и Siemens Energy вместе с рядом инвесторов начали строительство первого коммерческого завода по синтезу топлива eFuel из водорода и уловленного в воздухе углерода. Промышленное производство начнётся уже в 2022 году, климатически нейтральное топливо будет использоваться для гонок, а впоследствии может стать перспективным горючим для авиалайнеров.
От скважин к ветрякам
Вложения в альтернативные виды топлива растут как на фоне галопирующих цен на традиционные энергоносители, так и из-за принятых на мировом уровне экологических ограничений на выбросы. Парижские соглашения по климату предусматривают, что рост температуры на планете к 2030 году должен составить не более полутора градусов. Но за 2020 год она уже выросла на 0,59 градуса. В таких условиях регуляторы начинают требовать ускорения декарбонизации, причём часто методами принуждения. Так, нидерландский суд постановил, что нефтегазовый гигант Shell должен снизить свои выбросы углекислого газа на 45% к 2030 году по сравнению с 2019-м и добиться углеродной нейтральности к 2050 году.
Компания Porsche, для которой основной источник прибыли, — спортивные автомобили семейства 911 с высокой маржинальностью, рассчитывает, что углеродно-нейтральное топливо позволит ей сохранить производство автомобилей с двигателями внутреннего сгорания.
Компания, по сути, формирует новый тренд: в то время, когда многие конкуренты на авторынке собираются полностью отказаться от традиционных «движков», Porsche пытается обеспечить их углеродную нейтральность. «Электронное топливо позволит сократить выбросы углекислого газа в двигателях внутреннего сгорания до 90%», — отмечает Михаэль Штайнер, член исполнительного совета Porsche по исследованиям и разработкам.
На 90%
сократит eFuel выбросы CO2 в двигателях внутреннего сгорания авто
Помимо Porsche и Siemens, в чилийском проекте Haru Oni участвуют производитель оборудования AME, чилийская энергокомпания ENAP и энергетический гигант Enel.
Первоначальные инвестиции в завод составят 24 млн долларов. В 2022 году объём производства составит 130 000 литров топлива при себестоимости 10 долларов за литр. К 2024 году планируется производить 55 млн литров, а к 2026-му — уже 550 млн литров, причём себестоимость такого топлива должна снизиться до двух долларов за литр. Объём инвестиций, необходимых для такого масштабирования, не уточняется.
До 2 $ за литр
планируют снизить цену на электронное топливо инвесторы Haru Oni к 2026 году
Как будут делать «зелёное» горючее
Завод будет получать водород путём электролиза воды, используя энергию ветряных электростанций. Кстати, использование возобновляемых источников энергии во многом и определило географию проекта: в Чили и солнечная генерация, и ветряки показывают высокую эффективность. «В мире новая парадигма: бери энергию там, где она дешевле», — подчёркивает Дмитрий Чугунов, партнёр Collaboration Hydrogen Economic.
Углерод будут захватывать прямо из атмосферы. Затем путём реакции с водородом он становится сырьём для производства жидкого eFuel. Сжигание такого топлива приведёт к восстановлению статус-кво: углерод был сначала утилизирован из атмосферы, затем возвращён в неё после сгорания.
Внедряемая Porsche и Siemens технология, процесс Фишера — Тропша, давно известна: со времен Второй мировой войны дефицит нефти в ряде стран мира восполняется за счёт производства жидких энергоносителей из твёрдых, таких как уголь. Однако ранее технология из-за своей дороговизны применялась для преодоления дефицита нефти, а не уменьшения выбросов.
Ранее Porsche уже пробовала использовать альтернативные виды топлива: в совместном проекте с нефтяной корпорацией ExxonMobil компания использовала в своих гоночных сериях Esso Renewable Racing Fuel, в которое входило в том числе производимое из пищевых отходов биотопливо.
«Смесь» с нового завода Porsche планирует использовать в автоспорте, в перспективе компания может стать одним из поставщиков двигателей и топлива для «Формулы-1», которая отказалась от полного перехода на электродвигатели, но обязана обеспечить углеродную нейтральность гоночной серии к 2030 году. Также eFuel планируется поставлять в центры Porsche Experience, в которых клиенты автопроизводителя могут провести трек-день на спорткарах.
По мере увеличения объёмов производства компания планирует продавать топливо через сеть своих дилеров, чтобы при ужесточении экотребований сохранить эксплуатацию классических автомобилей Porsche.
Сжиженное топливо vs электричество
Для достижения целей климатической нейтральности имеет смысл на переходный период использовать вариации синтетического топлива, полученного из СО2, считает глава рабочей группы по защите прав автомобилистов Общероссийского народного фронта Пётр Шкуматов. Его можно синтезировать за счёт аккумулирования избытков энергии от возобновляемых источников. Впрочем, отмечает эксперт, у него больше перспектив в авиации, чем в наземном транспорте. Электрические технологии в авиации пока не применимы из-за веса батарей, а вопрос снижения выбросов стоит для отрасли остро.
В то же время аналогичные проекты уже реализует компания Audi и её промышленные партнёры Sunfire и Climeworks в Баварии. Ford в Германии совместно с рядом научных и промышленных структур тестирует диметиловый эфир и оксиметиленовый эфир, также обладающие углеродной нейтральностью, в качестве горючего для двигателей внутреннего сгорания.
Вероятно, в ближайшие годы технологии power-to-X, трансформирующие электроэнергию в углеродно-нейтральные виды топлива, будут иметь преимущества на дальних плечах доставки перед перевозкой водорода, обращает внимание Дмитрий Чугунов. Перевозка водорода возможна при сверхвысоком давлении и сверхнизких температурах, что сильно повышает её себестоимость. Данные технологии будут масштабироваться прежде всего для регионов с сильной ветровой энергетикой, полагает он.
Однако автопроизводители пока не пришли к консенсусу. К примеру, Daimler планирует двигаться в сторону использования заряжаемого электротранспорта, а Toyota выступает за использование водорода в качестве топлива для электромобилей.
«Мне близка позиция Daimler по отказу от синтетического топлива. Концерн в очередной раз обозначил свою достаточно жёсткую позицию. Daimler пытается „съесть слона по частям“, рассчитывая на развитие нулевых или близких к этому показателей при добыче водорода и электричества».
Тарас Коваль поясняет, что в ЕС, согласно Парижскому соглашению, учёт выхлопа парниковых газов индивидуальный, в том числе для каждого автомобиля. В Германии, к примеру, это отражается в системе налогообложения. При таком подходе водородные двигатели и электромобили с нулевыми выбросами выгоднее, чем имеющиеся виды синтетического топлива, которые пока ещё не углеродно-нейтральны.
С 80 до 20%
должна снизиться доля топлива на основе полезных ископаемых к 2050 году, по прогнозу IEA
Но стратегия Porsche может быть выгодной с точки зрения диверсификации рисков. Международное энергетическое агентство (IEA) прогнозирует, что при росте спроса на электромобили к 2040 году лития понадобится в 40 раз больше, графита, кобальта и никеля — в 20—25 раз больше от уровня нынешнего производства. Аналитики Goldman Sachs подсчитали, что дефицит металлов может на 18% повысить стоимость производства батарей для таких транспортных средств, что эквивалентно росту стоимости выпуска авто в целом на 30—40%. Кроме того, существуют высокие климатические риски при наращивании добычи такого сырья.
Поэтому необходимость в ресурсосбережении и снижении углеродного следа будет поддерживать развитие мирового рынка электронного топлива. Однако, если учитывать реальную себестоимость нефти в России, без налогов и акцизов, то конкурировать с нефтедобычей у eFuel, скорее всего, не получится в перспективе пары десятков лет, считает Пётр Шкуматов.