Drogie w wytworzeniu i tak samo emisyjne jak zwykła benzyna. Eksperci o paliwach syntetycznych

Rada UE przyjęła we wtorek rozporządzenie określające bardziej rygorystyczne normy emisji CO2 dla nowych samochodów osobowych i dostawczych. Regulacja zakłada 100 proc. redukcji emisji dwutlenku węgla w przypadku nowych pojazdów po 2035 r., co w praktyce oznacza zakaz sprzedaży nowych aut z silnikami spalinowymi. Polska jako jedyna głosowała przeciw, od głosu wstrzymały się jeszcze Bułgaria, Rumunia i Włochy. Jedyny wyjątek mogą stanowić pojazdy zasilane e-paliwami (paliwami syntetycznymi), które - na wniosek Niemiec - zostaną uznane jako neutralne pod względem emisji CO2.

Rynkowa nisza

- Biorąc jednak pod uwagę prognozowany poziom rozwoju tej technologii można założyć, że podobnie jak dziś, również w 2035 r. paliwa syntetyczne pozostaną rynkową niszą - powiedział dyrektor ds. relacji zewnętrznych PSPA Aleksander Rajch.

Paliwa syntetyczne mają być produkowane z zielonego, odnawialnego wodoru i dwutlenku węgla, np. wychwytywanego z atmosfery. W wyniku reakcji, np. Fischera-Tropscha z substratów tych mają powstawać paliwa płynne. Emisja CO2 w wyniku ich spalania odpowiadać będzie ilości dwutlenku węgla, zużytego do wyprodukowania takiego paliwa.

Jak jednak zwrócił uwagę dyrektor Centrum Badań i Analiz PSPA Jan Wiśniewski, proces wytwarzania e-paliw jest niezwykle energochłonny.

- Na podstawie danych amerykańskiej organizacji ICCT, koszt wyprodukowania paliw syntetycznych pozwalających na przejechanie 100 km samochodem spalinowym może być nawet 10 razy wyższy niż koszt energii z OZE, wystarczającej do pokonania takiego dystansu za pomocą pojazdu elektrycznego - powiedział  Wiśniewski.

Niska efektywność paliw syntetycznych            

- Pierwsza fabryka e-paliw została uruchomiona dopiero w 2021 r. w Chile. Według ICCT obecnie nie ma komercyjnej podaży e-paliw, a ich wytworzenie jest bardzo drogie - kosztuje około 7 dol. za litr (ponad 30 zł przy obecnym kursie) - podkreślił.

REKLAMA

Wiśniewski zwrócił też uwagę na niską efektywność energetyczną e-paliw w porównaniu z pojazdami elektrycznymi.

- Sprawność e-paliw to 16 proc., a samochodów w pełni elektrycznych 72 proc. - zaznaczył.

Przypomniał szacunki think-tanku Transport&Environment, zgodnie z którymi samochód elektryczny może przejechać od pięciu do sześciu razy dalej niż jego odpowiednik na e-benzynę, zużywając taką samą ilość odnawialnej energii elektrycznej.

Wiśniewski zwrócił też uwagę, że np. Chiny obrały kierunek na pełną elektryfikację.

REKLAMA

- Pozostawienie otwartej furtki w postaci e-paliw europejskim producentom stwarza ryzyko ograniczenia ich konkurencyjności na rynku e-mobility w kontekście nieuchronnego wzrostu sprzedaży pojazdów całkowicie elektrycznych w UE - ocenia ekspert PSPA.

Stowarzyszenie przypomina też, że we wtorek przedstawiciele Parlamentu Europejskiego i szwedzka prezydencja Rady UE osiągnęli wstępne porozumienie dotyczące projektu AFIR - rozporządzenia, które zastąpi dyrektywę ws. rozwoju infrastruktury paliw alternatywnych.

Konkretne wymagania

Regulacje AFIR nałożą na każde państwo członkowskie konkretne wymagania dotyczące rozbudowy sieci stacji ładowania, m.in. obowiązek podwyższania łącznej mocy infrastruktury w zależności od liczby zarejestrowanych samochodów z napędem elektrycznym.

Jak ocenia Aleksander Rajch, AFIR stanowić będzie dla Polski olbrzymie wyzwanie i konieczność podniesienia kilkadziesiąt razy mocy polskiej infrastruktury ładowania pojazdów elektrycznych, do poziomu rzędu GW, ale także rozwój od zera infrastruktury dla zeroemisyjnego transportu ciężkiego. Na 2680 ogólnodostępnych stacji ładowania, które funkcjonowały w Polsce pod koniec lutego 2023 r. ani jedna nie była przeznaczona dla elektrycznych ciężarówek - przypomniał.

Jednak, zdaniem eksperta PSPA, paradoksalnie wyznaczenie jak najbardziej ambitnych celów AFIR leży w interesie wszystkich państw regionu Europy Środkowo-Wschodniej, w tym Polski, w których infrastruktura ładowania jest rozbudowana słabiej niż na zachodzie Europy.

- Będzie to bowiem w praktyce jedyny wiążący instrument natury prawnej, który może zmotywować administrację publiczną do zintensyfikowania wysiłków na rzecz rozwoju zeroemisyjnego transportu. W konsekwencji AFIR stwarza historyczną szansę na zdecydowane ograniczenie dysproporcji w zakresie rozbudowy infrastruktury pomiędzy krajami z obszaru CEE, a państwami starej piętnastki - ocenił Rajch. 

Paliwa syntetyczne były wcześniej

Technologia produkcji syntetycznej benzyny liczy 111 lat, ale na dużą skalę była stosowana tylko przez hitlerowskie Niemcy i RPA w czasach apartheidu. Jeśli się ją dziś wprowadzi, dla większości ludzi będzie zbyt droga, żeby mogli sobie na nią pozwolić - powiedział historyk dr Andrzej Krajewski.

Według UE paliwo "neutralne pod względem emisji dwutlenku węgla", zwane też e-paliwami, to takie, które nie wytwarza dodatkowego CO2. Neutralność emisyjna oznacza równowagę między emisjami CO2, a pochłanianiem CO2 z atmosfery do tzw. pochłaniaczy dwutlenku węgla. Głównymi naturalnymi pochłaniaczami węgla są: gleba, lasy i oceany. Według szacunków naturalne pochłaniacze usuwają od 9,5 do 11 gigaton CO2 rocznie. Roczna globalna emisja CO2 osiągnęła poziom 38 gigaton w 2019 r.

REKLAMA

Dlatego paliwem neutralnym jest np. biomasa, gdyż drzewo, zanim zostało ścięte, pochłaniało z powietrza dwutlenek węgla. Za neutralne można także uznać paliwo wytwarzane z węgla, pod warunkiem że byłby on pozyskiwany z powietrza w postaci dwutlenku węgla bądź tlenku węgla (czadu). O początki funkcjonowania przemysłu wytwarzającego syntetyczne paliwo PAP zapytała dr. Andrzeja Krajewskiego, historyka, publicystę, autora książek, m.in. pozycji "Ropa. Krew cywilizacji".

PAP: Paliwo syntetyczne ma długą historię, jednak, jak do tej pory, nie zdołało się ono przyjąć. Dlaczego?

Dr. Andrzej Krajewski: Bo było nawet dwukrotnie droższe od węglowodorów kopalnych, a paliwo tańsze, w normalnych, rynkowych warunkach, wypiera droższe. Natomiast faktycznie - technologia, a raczej technologie uzyskiwania paliwa syntetycznego mają ponad sto lat i są bardzo proste. Na pomysł, że można wytwarzać paliwo z węgla pierwszy wpadł w 1912 r. prof. Friedrich Bergius. Opracowana przez niego metoda pozwala przetwarzać węgiel na paliwo płynne po podgrzaniu go w oleju (oleje mineralne, mazut, olej napędowy) i nasyceniu wodorem. To mało skomplikowana technologia, trzeba tylko uważać, aby za bardzo nie rozgrzać oleju, bo może skończyć się nieszczęściem.

Wkrótce po nim, bo w 1925 r., dwaj niemieccy uczeni, Franz Fischer i Hans Tropsch, opracowali alternatywną technologię przeprowadzenia katalitycznej reakcji chemicznej, za pomocą której można wytworzyć węglowodory z węgla i wodoru (tzw. synteza Fischera-Tropscha). Oni, zamiast antracytu, jak Bergius, użyli węgla w czystszej postaci - czyli tlenku węgla. W tym przypadku także do reakcji niezbędny jest wodór, oprócz niego używa się katalizatorów w postaci tlenków metali.

Obecnie są technologie pozwalające na przerabianie na benzynę dwutlenku węgla, także poprzez nasycanie go wodorem. Wychwytywanie CO2 z powietrza także nie jest wielkim problemem, taki wychwytywacz od roku pracuje kilkadziesiąt kilometrów od stolicy Islandii, Reykjaviku. Zresztą można pozyskiwać dwutlenek od razu od "producentów", czyli np. z instalacji odprowadzających go z kominów elektrowni węglowych. Technologicznie to nie jest trudne, problemem pozostaje niekonkurencyjna cena paliwa syntetycznego, generowana przez koszty pozyskania.

PAP: Jednak Niemcy, na potrzeby prowadzenia II wojny światowej, zainwestowali właśnie w jego produkcję.

A.K.: Niemcy już podczas I wojny światowej zrozumieli, że nie są w stanie prowadzić działań za pomocą nowoczesnego sprzętu - a wówczas do gry wchodziły już zarówno czołgi, jak i samoloty - gdyż nie mają swoich złóż ropy naftowej, a podczas wojny łańcuchy dostaw się rwą. Niemcy nie dali rady podjąć produkcji czołgów na masową skalę z powodu niedoboru paliw, ale też innych materiałów niezbędnych do ich konstrukcji. Blokada gospodarcza okazała się skuteczna. Przegrana w I wojnie światowej sprawiła, że Niemcy poważnie zaczęli się zastanawiać nad uruchomieniem produkcji syntetycznej benzyny. Pierwsze instalacje przemysłowe bazujące na metodzie Bergiusa zostały uruchomione już w 1920 r. w Rheinau (dziś jest to dzielnica Mannheim) oraz w Leunie.

Na pełną skalę rozbudowa istniejących już wówczas takich instalacji ruszyła w latach 30., kiedy Adolf Hitler zaczął przygotowywać się do wojny błyskawicznej. Jednak nawet po powstaniu 14 wielkich wytwórni paliw syntetycznych zaspokajały one zaledwie ok. 30 proc. potrzeb armii III Rzeszy, choć na początku wojny nie było to wielkim problemem, bo resztę niezbędnego paliwa sprowadzali od sojuszniczego Związku Radzieckiego. Schody zaczęły się w czerwcu 1941 r., kiedy Fürher postanowił wprowadzić w życie plan Barbarossa i zaatakował ZSRR.

PAP: Wtedy zaczęto budować kolejne instalacje do wytwarzania syntetycznego paliwa?

A.K.: Tak, zresztą przy pomocy takich firm, jak np. IG Farben, która pompowała także wielkie środki finansowe w prowadzenie działań wojennych. W produkcję benzyny z węgla zaangażował się również Basf (wówczas nazywał się Badische Anilin - und Soda Fabrik i wchodził w skład koncernu IG Farben), któremu Bergius, mający kłopoty finansowe, sprzedał swoje patenty. Ale to benzynowe eldorado skończyło się w 1943 r., kiedy Amerykanie zorientowali się, co napędza hitlerowską armię. Postanowili to ukrócić i zaczęli ofensywę bombową na niemieckie fabryki paliwa. Niemcy próbowali ratować sytuację, chowając instalacje np. w górniczych sztolniach, ale nie pomogło - przemysł paliwowy III Rzeszy został zniszczony na tyle, że wojsko straciło zdolności ofensywne, gdyż nie miało paliwa.

Dobrym tego przykładem jest ofensywa w Ardenach na przełomie 1944 i 1945 r., ostatnia duża operacja wojsk niemieckich na froncie zachodnim podczas II wojny światowej. Przystępując do niej, Niemcy mieli paliwa na dwa tygodnie, ale planowali je zdobyć w magazynach amerykańskich. Na szczęście nie zdążyli do nich dojść, a nacierające wojska niemieckie straciły więcej ciężkiego sprzętu z powodu braku paliwa, niż zniszczeń odniesionych w walce.

PAP: Wojna wkrótce po tej kampanii się skończyła, dlaczego Niemcy nie zdecydowali się na odbudowę fabryk syntetycznej benzyny?

A.K.: Dlatego, że po wojnie ropa była bardzo tania, więc produkcja droższego paliwa - przy konieczności odbudowy instalacji właściwie od zera - po prostu się nie opłacała. Natomiast było na świecie państwo, które wytwarzało syntetyczne paliwo i to na nim oparło swoją gospodarkę - a mianowicie RPA, która z powodu sankcji wprowadzonych w odpowiedzi na apartheid tam panujący została odcięta od dostaw ropy.

PAP: W Polsce, w pierwszej dekadzie XXI w., podczas kryzysu branży węglowej, mówiło się o produkcji benzyny z węgla, żeby uratować upadający przemysł.

A.K.: Wielkim orędownikiem tego pomysłu był europoseł Jerzy Buzek, na Śląsku powstały nawet jakieś pilotażowe instalacje. Mówiło się także o budowie fabryki syntetycznej benzyny w Oświęcimiu, gdzie zresztą taka fabryka działała od końca lat 40. XX w. aż do końca 1960 r., kiedy produkcja całkiem straciła na opłacalności.

Sytuacja się zmieni, kiedy zostanie wprowadzony unijny zapis przyzwalający na tankowanie aut syntetyczną benzyną, ale tylko połowicznie: zarobią ci, którzy będą ją wytwarzać. Dla większości ludzi będzie ona zbyta droga, żeby sobie na nią pozwolić.

I jeszcze jedno, wprawdzie jestem historykiem, a nie specjalistą ds. ochrony środowiska, ale z mojej wiedzy wynika, że używanie syntetycznej benzyny jest tak samo "ekologiczne", jak tej wytwarzanej z ropy naftowej - ilość CO2, jaka się wydziela przy jej spalaniu, jest taka sama. Do tego należy dodać węglowy ślad, jaki pozostanie po wytwarzaniu wodoru niezbędnego do jej produkcji, a także energii elektrycznej potrzebnej do przeprowadzenia syntezy. O upadku przemysłu motoryzacyjnego już nie będę wspominał. 

• Energia jądrowa w produkcji wodoru. Technologia przyszłości staje się rzeczywistością

PolskieRadio24.pl/ IAR/ PAP/ mib