Co to jest paliwo syntetyczne? Wszystko, co warto wiedzieć o e-paliwach

Rozporządzenie Rady Europejskiej wprowadza zakaz rejestracji nowych samochodów spalinowych od 2035 roku na terenie państw członkowskich UE. Nie będzie on dotyczyć pojazdów, które wykorzystują paliwa syntetyczne neutralne pod względem emisji gazów cieplarnianych.

Dowiedz się, co to jest paliwo syntetyczne i jak powstaje. Poznaj jego znaczenie dla środowiska naturalnego, koszty produkcji, a także wpływ na branżę transportową. Sprawdź również, jak może wyglądać przyszłość paliw syntetycznych w Polsce i na świecie. 

Paliwo syntetyczne – co to jest?

Paliwa syntetyczne to paliwa napędowe, które powstają w drodze reakcji chemicznych. Mogą być otrzymywane zarówno przy wykorzystaniu nieodnawialnych źródeł energii (np. gazu ziemnego lub węgla), jak i odnawialnych (np. biomasy, słońca czy wiatru). Bez względu na sposób wytworzenia paliwa syntetycznego niezbędne jest pozyskanie wodoru i tlenku węgla w procesie syntezy chemicznej. Za najpopularniejszą metodę wytwarzania takiego paliwa uchodzi synteza Fischera-Tropscha, podczas której tlenek węgla i wodór łączą się w węglowodany długołańcuchowe. Końcowym produktem może być np. benzyna syntetyczna, gaz syntetyczny lub olej syntetyczny.

Czym są e-paliwa?

E-paliwa to paliwa neutralne pod względem emisji dwutlenku węgla, ponieważ powstają przy użyciu energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii (OZE), zwłaszcza paneli fotowoltaicznych lub turbin wiatrowych. Zielona energia pozwala rozłożyć wodę na wodór i tlen w procesie elektrolizy. Następnie dochodzi do wzbogacenia wodoru w dwutlenek węgla – może on pochodzić np. z odpadów po procesach przemysłowych lub zostać wychwycony z powietrza atmosferycznego. 

E-paliwo w porównaniu do tradycyjnych paliw (np. benzyny i oleju napędowego) jest bardziej przyjazne środowisku. Zasilanie nim aut jest pozbawione głównych wad samochodów elektrycznych – długiego czasu ładowania i ograniczonego zasięgu. Paliwa syntetyczne można pozyskiwać przy zastosowaniu różnych surowców, co ułatwia ich dostępność i sprzyja dywersyfikacji. Jednocześnie mają one podobne właściwości w porównaniu do konwencjonalnych paliw i można używać ich w autach z silnikami spalinowymi – zwykle po dokonaniu nieznacznych modyfikacji.

Paliwo syntetyczne – wpływ na środowisko

Paliwa syntetyczne mogą być przyjazne środowisku naturalnemu – pod warunkiem, że w procesie produkcji jest wykorzystywana czysta energia – z OZE lub elektrowni jądrowej. E-paliwa emitują wprawdzie CO2 w procesie spalania w silniku samochodowym, lecz emisja ta jest zbliżona do ilości dwutlenku węgla potrzebnego do produkcji takiego paliwa. Jest ono w związku z tym neutralne pod względem emisyjnym. Ekologiczne paliwo syntetyczne pozwala też ograniczyć emisję innych gazów cieplarnianych, w tym tlenków azotu.

E-paliwa mają spory potencjał w zakresie ograniczania efektu cieplarnianego i poprawy jakości powietrza. Przyczyniają się do redukcji emisji CO2 w transporcie – nie tylko drogowym, lecz także kolejowym, morskim i lotniczym. W przeciwieństwie do tradycyjnych paliw nie wymagają eksploatacji naturalnych złóż. Mogą pełnić funkcję magazynu czystej energii OZE w przypadku jej nadprodukcji.

Paliwa syntetyczne – koszty produkcji

Największą barierą w upowszechnianiu paliw syntetycznych jest wysoki koszt ich produkcji – znacznie większy w porównaniu do paliw kopalnych. Wynika to m.in. z niewielkiego obecnie popytu na zakup e-paliw, ich niskiej efektywności energetycznej, małej liczby zakładów przystosowanych do ich produkcji, a także niewystarczającego dostępu do źródeł OZE. 

Eksperci szacują, że koszt wyprodukowania paliwa syntetycznego przewyższa nawet 10-krotnie koszt zasilania samochodu elektrycznego energią z OZE. Obecnie wytworzenie 1 litra e-paliwa wiąże się z wydatkiem około 7 dolarów. Proces jego produkcji wymaga zużycia dużej ilości energii elektrycznej, która mogłaby być wykorzystana do innych celów – np. zasilania pomp ciepła czy pojazdów elektrycznych.

Przyszłość paliw syntetycznych w Polsce i na świecie

Paliwa syntetyczne znajdują się obecnie na wczesnym etapie rozwoju. Koszty ich wytwarzania mogą w kolejnych latach spadać, m.in. ze względu na:

• postęp technologiczny, 
• nowe inwestycje w zakłady produkcyjne, 
• zmiany prawne mające na celu dekarbonizację transportu,
• upowszechnienie źródeł OZE,
• efekt skali – powiązany ze wzrostem zapotrzebowania na e-paliwa, głównie ze względu na zmiany prawne i zwiększenie społecznej świadomości ekologicznej. 

Obecnie w różnych częściach świata są prowadzone prace nad syntetycznymi paliwami, lecz nadal ich produkcja znajduje się na wczesnym etapie rozwoju. Testy i badania nad e-paliwami prowadzą duże koncerny motoryzacyjne, w tym BMW, Mercedes-Benz, Porsche czy Audi, a także niektóre państwa – np. Niemcy, Norwegia i Szwecja. Jak dotąd nie powstały jednak w Europie żadne zakłady przemysłowe, które są przystosowane do wielkoskalowej produkcji paliw syntetycznych.

Do głównych barier rozwojowych (oprócz wysokich kosztów wytwarzania) zalicza się też brak wystarczającej infrastruktury dystrybucyjnej, której rozbudowa wymaga drogich inwestycji. Na obecnym etapie znacznie korzystniejsze w transporcie drogowym jest korzystanie z samochodów elektrycznych, które najprawdopodobniej będą dominować w przyszłym miksie paliwowym. Paliwa syntetyczne mogą być jednak jego uzupełnieniem – zwłaszcza dla osób, które ze względów finansowych nie będą w stanie wymienić samochodu spalinowego na auto z napędem elektrycznym. E-paliwa mogą jednak odgrywać znacznie większą rolę w transporcie morskim i lotniczym, ponieważ samoloty i statki nie mogą być obecnie napędzane przy użyciu energii elektrycznej ani wodoru – ze względu na duży ciężar oraz rozmiary akumulatorów i zbiornika na wodór.

Paliwa syntetyczne w Polsce mogą zyskać na znaczeniu m.in. dzięki planowanym inwestycjom Grupy Orlen. Mają one pozwolić do 2030 roku na wytwarzanie 70 tys. ton e-paliw rocznie – głównie na potrzeby transportu lotniczego.