E-paliva: Naděje nebo slepá ulička?
Neustále se v diskusích o klimatických opatřeních v dopravním sektoru rozhořívá debata o syntetických palivech, tzv. e-palivech (e-fuels). Někteří považují synteticky vyráběná paliva za cennou technologii budoucnosti, jiní je popisují jako neekonomická a absurdní.
E-paliva jsou plynná nebo kapalná paliva, která lze vyrábět pomocí elektrické energie. Označují se také jako paliva Power-to-X (PtX) nebo Power-to-Liquid (PtL) nebo Power-to-Gas (PtG). Někdy se také používá termín powerfuels. Na úrovni EU jsou syntetická paliva definována jako obnovitelná, kapalná a plynná paliva nebiologického původu (RFNBO) – jinými slovy paliva vyrobená z elektřiny vyrobené z obnovitelných zdrojů (zejména slunce a větru). Evropská komise vydala pravidla pro výrobu RFNBO na začátku roku 2023 jako dodatek směrnice o obnovitelných zdrojích energie (RED II). Podle těchto pravidel nebude jaderná energie nadále považována za obnovitelnou energii, ale podle názoru některých členských zemí EU by v budoucnu rozhodně měla hrát roli při výrobě syntetických paliv. Tato otázka je stále v jednání.
Energeticky náročná výroba
Nedávné studie naznačují, že celý tento proces, včetně odsolování mořské vody, která je nutná pro výrobu vodíku, má za následek, že energetická účinnost surové e-ropy odpovídá pouze jedné třetině nebo ještě méně elektřiny použité k její výrobě.
Následný proces rafinace pak vyžaduje ještě více energie. V důsledku toho je tato možnost považována za vysoce energeticky náročnou a neekonomickou ve srovnání s fosilními palivy nebo přímým využitím elektřiny v elektromotorech.
Použití v letecké a námořní dopravě
E-paliva vyráběná pomocí Fischer-Tropschovy syntézy jsou však v současnosti pro letecký průmysl jediným způsobem, jak snížit emise CO₂ na dálkových letech téměř na nulu. Spolu s biogenními udržitelnými leteckými palivy (SAF) je e-kerosin v současnosti považován za naději pro průmysl. Rafinérský proces, který vytváří e-kerosin, produkuje jako vedlejší produkt také obnovitelnou naftu. Někteří věří, že to nakonec znamená, že syntetická paliva v silniční dopravě mohou mít budoucnost. Jak ukazují následující čísla, nebude to však ani v krátkodobém, ani ve střednědobém horizontu: V Německu se očekává, že v roce 2030 bude výroba e-kerosinu činit 2 procenta celkové produkce, tedy přibližně 200 000 tun ročně. Tento proces by také generoval přibližně 100 000 tun obnovitelné nafty. To však odpovídá pouze 0,3 procentům dnešní německé spotřeby nafty. Vzhledem ke své omezené dostupnosti a výrazně vyšším nákladům se proto bude obnovitelná nafta používat pouze ve speciálních aplikacích, kde neexistuje žádná technická a ekonomická alternativa k dieselovému motoru, nebo jako příměs do fosilních paliv, podobně jako dnešní bio příměsi do benzínu a nafty.
Syntetická paliva jsou žádaná i v lodní dopravě. Dnešní velké nákladní lodě plují na těžkou ropu, ale brzy budou k pohonu využívat e-metanol (CH₄O). Kontejnerová přepravní společnost Maersk si již objednala 19 takových lodí. E-methanol se vyrábí přímo ze zeleného vodíku a CO₂ v samostatném procesu. Kromě lodní dopravy je tento produkt žádaný především v chemickém průmyslu. Další zpracování na naftu je také možné, i když je to opět velmi nákladné.
Kromě e-metanolu se lodní průmysl dlouhodobě zaměřuje na e-amoniak (NH₃). Technologie motoru k tomu ještě nejsou plně vyvinuty a palivo je vysoce toxické, takže manipulace s ním má smysl pouze na velkých lodích. Do budoucna by však toto syntetické palivo mohlo v nadcházejícím desetiletí nahradit e-metanol. Je to proto, že výroba e-amoniaku vyžaduje zelený vodík, ale žádný CO₂. Místo toho se používá dusík (N) z okolního vzduchu v procesu, který je mnohem účinnější než zachycování molekul CO₂. Syntetická paliva jsou součástí nového ekologického vodíkového hospodářství a tedy technologií budoucnosti, kterou společnost naléhavě potřebuje pro transformaci na technologie s nulovými emisemi. Vyrábějí se však velmi odlišnými procesy a jsou potřebné pro velmi odlišné účely – včetně zejména mezikontinentální přepravy energie a dekarbonizace námořní a letecké dopravy. Z dnešního pohledu nebudou hrát syntetická paliva v evropské silniční dopravě hlavní roli.
Andre Kranke, Head of Corporate Research & Development společnosti DACHSER