Syntetická paliva v praxi: Na výstavě Expo 2025 v Ósace vozí návštěvníky
Kdo zavítá na výstavu Expo 2025 v japonské Ósace, může vyzkoušet jízdu vozem na syntetické palivo.
Syntetické palivo má být palivem budoucnosti, pokud přijde řeč na vyhlídky spalovacích motorů. Někdy se mu také říká e-palivo, a pokud jsou jeho vlastnosti podobné klasickému fosilnímu palivu, konkrétně benzinu, lze jej používat i u současných přímovstřikových zážehových agregátů. Jeho možné využití přichází na přetřes zejména v okamžiku, kdy se mluví o budoucnosti ikonických sportovních aut. Konkrétně třeba Porsche 911 nebo Mazdy MX-5. Největší výhodou e-paliva (syntetického paliva) je skutečnost, že se v praxi používá stejně jako klasický benzin. Jde nejen o způsob tankování, ale také o jeho časovou náročnost, která je v porovnání s bateriovými elektromobily a jejich byť rychlo nabíjením nesrovnatelně příznivější.
Na výstavě Expo 2025, která bude v Japonsku probíhat až do 13. října, budou vozidla zmíněných značek poháněná syntetickým palivem přepravovat hosty a jiné návštěvníky výstavy. O které konkrétní modely uvedených značek se jedná, ale zpráva nespecifikuje.
Ekologické ano, ale…
E-palivo coby budoucí náhrada fosilních paliv zní sice krásně, jenže zároveň má také svá úskalí. Právě ta znemožňují masovější rozšíření. To je též důvod, proč se s ním do budoucna počítá pouze jako s alternativním palivem k elektřině či vodíku.
K výrobě syntetických paliv potřebujete elektřinu, ideálně z obnovitelného zdroj. To znamená z větrné či vodní elektrárny nebo z fotovoltaiky. A dále vodu a oxid uhličitý. Druhého jmenovaného je sice dost, avšak jeho získávání a následné zpracování není úplně jednoduché. Třeba v Chile, kde je fabrika na výrobu syntetického paliva pod hlavičkou Porsche, získávají oxid uhličitý z nedalekého pivovaru, coby vedlejší produkt kvašení.
K palivu, které může spalovat termický motor, je ale ještě dlouhá cesta. V celém chemickém procesu jsou dvě základní větve. Tou první je elektrolýza vody, druhou upravená Fischer-Tropschova syntéza.
Jako první přichází elektrolýza H2O. Za přítomnosti elektřiny dojde k rozkladu vody na kyslík a vodík. Kyslík unikne do ovzduší, vodík přejde do další fáze procesu, Fischer-Tropschovi syntézy. Jedná se o katalyzovanou chemickou reakci, při níž se oxid uhličitý (původní metoda počítá s oxidem uhelnatým) a vodík při teplotě několik stovek stupňů Celsia a při vysokém tlaku mění na kapalné uhlovodíky. V případě továrny v Chile na metanol, který se dále zpracovává v rafinerii podobně jako palivo z fosilních zdrojů.
Tady z něj vzniknou dvě frakce: MtG (metanol to gasoline) a MtO (metanol to olefin). Z MtG dále vznikají dvě třetiny lehkých benzinů a třetina těžkého benzinu. Po další úpravě se smíchá s palivem o oktanovém čísle 93. Následně se přidají aditiva a vznikne e-palivo pro pístové spalovací motory. S oktanovým číslem 97, což odpovídá normě DIN EN 228, stejné jako u benzinů, které běžně tankujeme na čerpacích stanicích.
Z MtO vznikne jednak izobutan a z něj benzinové frakce vhodné k výrobě syntetického leteckého paliva e-kerosinu pro turbínové motory. A dále z MtO vzniká syntetický metanol, který lze využít například pro motory lodí.
Bezemisní není
Jak vidíte, využití syntetických paliv je minimálně v dopravě velmi široké. Skutečnost, že se vyrábějí z obnovitelných zdrojů, ale nic nemění na tom, že při spalování e-paliva vznikají emise. V motoru se normálně spaluje, takže z výfuku vycházejí stejné emise jako při spalování současných benzinů. Navíc aditiva, která se používají k dosažení požadované kvality e-paliva, nezbytné pro spalování v moderních motorech, jsou stále fosilního původu.
Ve skutečnosti je tak v současné době uhlíková neutralita e-paliv (a tedy produkce CO2 při jejich výrobě a používání) na přibližně 70 procentech. To je v porovnání s elektrickými pohony stále málo, byť ve srovnání s běžnými fosilními palivy je to neskutečné zlepšení. Navíc do budoucna se počítá s dalším snížením. Dle studie firmy Porsche, která se vývojem e-paliv zabývá asi nejvíce ze všech automobilek (aby mohla zachovat ikonickou 911, jak uvádíme výše) není v budoucnu nereálná uhlíková neutralita v porovnání s elektromobily na úrovni 85 procent.
Zdroj: Toyota, video: HIF Global
