合成燃料は電気自動車より環境に優しいのでしょうか?

自動車ニュースを熱心にフォローしている方ならお気づきかと思いますが、2035 年にはメーカーはヨーロッパにおける新型サーマルカーの販売禁止。この文書は欧州議会と欧州委員会によって採択されました。この規制は明らかに運輸業界に利益をもたらします。電気自動車。

ほぼすべてのメーカーがエネルギーへの移行を開始しているとすれば、一部のメーカーは正当に代替品について疑問を呈しています。トヨタみたいに。実際、将来は電気自動車にのみ約束されているようであり、現在出現しているように見えるいくつかの信頼できる代替手段は、電気自動車の別の選択肢として短期的に検討できるほど成熟していません。

水素自動車たとえば、多くの製造業者にとって興味深いものですが、特に電気自動車や自動車の開発コストよりもはるかに高い開発コストのため、現時点ではこの技術の開発は非常に表面的なものにとどまっています。結果として生じる不利益。

本当の代替手段が最終的に熱エンジンから得られるとしたらどうなるでしょうか?この業界では 100 年以上研究開発が行われてきましたが、熱機関は当面は消滅する運命にあります。少なくともヨーロッパでは当初はそうだった。しかし、もし技術が熱機関を「救う」としたら、欧州議会はその決定を覆すだろうか？それとも少なくとも、電気自動車の信頼できる代替品となり得るものに、より適切に対応するためにその決定を適応させるのだろうか？

この技術は、合成燃料ですよ。（または「e-fuel」とも呼ばれます）、一連の化学プロセスを経て水から生成される合成燃料。そしてここ数週間、ドイツとイタリアは、ポルシェとフェラーリを舞台裏に連れて、欧州連合に圧力をかける。合成燃料が 2035 年以降に認可される可能性があるほどです。これは内燃機関の終わりを意味するものではありません。

合成燃料とは何ですか?

電子燃料は、電気燃料、またはより単純に合成燃料としても知られ、「Power-to-X」技術を使用して共通のベースである水から人工的に生成される燃料です。再生可能資源から生成された電気の使用によって引き起こされる電気分解の化学プロセスを通じて (そうでなければ環境上の利点はありません)、水は酸素と緑色の水素に分解される。

フィッシャー・トロプシュプロセス（一酸化炭素を炭化水素に変換するために、水素による不均一系触媒作用による還元を含む）により、水素がCOと結合します。₂環境から採取されるか、炭素回収技術を使用して保管され、これにより、化学合成プロセスとその後の精製に応じて、e-燃料に変換されるガスが生成されます。。 E-燃料は石油やバイオマスを使用せず、CO から生成されます。₂そして低炭素電力。以下で見ていきますが、低炭素電力の概念は非常に重要です。

サーマルカーにも対応していますか？

答えは「はい」です。その化学的特異性は、今日のディーゼルや無鉛の化学特異性よりも高い可能性さえあります。これらの燃料は合成燃料なので、「好きなもの」を燃料に入れることができます。エンジン内で完全に燃焼し、エネルギー効率が良い要素。

一方で、e-fuel は汚染物質である排気ガスを決して削減しません。、窒素酸化物 (NOx) や粒子など。したがって、関心は、製造プロセス中の汚染物質の排出を削減することです。たとえば、合成燃料は、上流での CO 回収のおかげで、現在の熱モデルをほぼ気候中立的なものにすることができます。₂、CO₂その後、再び合成燃料を生産するために使用されますその後、古典的なサーマルカーと同様に、排気ガスが放出されます。 CO2 は回収されて再び e-燃料が生成されます。

このテクノロジーは依然として大量に利用できるようにする必要がありますが、まだそうなっていません。

そこではどの自動車メーカーが働いていますか?

彼らの多くは、10 年前に運輸部門の脱炭素化の必要性について最初の警鐘が鳴り始めたときに取り組みを始めて以来、見かけよりも長くこの取り組みに取り組んできました。費用はかかるが必要な電気への移行の前であっても、メーカーは、熱エンジンに代わる可能性のある新技術を探し始めました。。

今日、これらの環境に優しい人工燃料の開発と生産のためのいくつかのプロジェクトが登場しています。この道に最初に乗り出した人の一人は、アウディ。この環状企業はヨーロッパのいくつかの工場、特にフランスのランス近郊にある工場で合成燃料を生産している。しかし、その量はまだ量産が期待できるほどの限界に達している。

アウディもそのグループの一員ですフォルクスワーゲン、および他のブランドは合成燃料の主題を検討しています。ポルシェ最も活発な企業の1つであり、シーメンス・エナジーと共同でチリに合成燃料生産プラントを建設するパイロットプロジェクトを立ち上げており、2026年までに最大5億5,000万リットルの燃料を生産すると予想されている。第一段階として、この燃料はポルシェ 911 GT3 カップのパワーとして、メーカーが主催する数多くのワンメイク チャンピオンシップの 1 つであるスーパーカップで使用されました。

他にどのような業界に興味がありますか?

火力エンジンに加えて、合成燃料も、CO 排出量を削減するための他の代替手段がない分野にとって持続可能なソリューションとなり得ます。₂。重量物や長距離の移動（陸、海、空）など脱炭素化の問題に直面しており、電動化にはエンジンと充電インフラを適応させるのに 10 ～ 20 年かかる。水素についても同様で、これらの業界で民主化されるかどうかは数十年かかるだろう。

したがって、ここでも合成燃料は次のようになります。電気や水素との競合を目的としない過渡的な解決策ただし、短期および中期的には他の脱炭素戦略を採用できない分野に対して、持続可能な低炭素ソリューションを提案することです。

最も重要な例は間違いなく航空分野です。この業界では、特に長距離航空機では灯油の代替品がほとんどありません。電気や水素は、この種の用途にはまだ代替手段として利用できません。これらのエネルギーを利用するには、エネルギー供給インフラ全体、貯水池の設計、さらには広い意味での航空機にまで大幅な変更が必要となります。

電気の場合、エネルギー密度が低いため、タンクに蓄えられるエネルギー量は灯油よりも少なくなります。したがって、同じ距離を移動するには、エネルギータンク、この場合はバッテリーが灯油タンクの少なくとも3〜4倍の体積を占有することになります。

合成燃料、この場合は合成灯油の場合、分子が同じであるため、一般に作業が簡単になります。しかし、製造方法が異なります。その結果、長距離路線の航空機を変更する必要はありません。

合成燃料の利点は何ですか

水と二酸化炭素₂硫黄や窒素に重大な不純物を含み、精製中に除去する必要がある石油やその化石誘導体とは異なり、合成燃料を製造するための唯一の原料源です。

確かに、確かにCOは存在します₂合成に使用され、これはさまざまな起源（化石、生物、または大気）のものである可能性がありますが、合成燃料は、石油燃料と比較して、製造サイクル全体で二酸化炭素排出量が少なくとも 70% 削減されるという特徴があります。。

これらは石油燃料を直接置き換えることができるため、したがって、輸送時の排出量を削減するための真剣かつ効果的な代替手段となります。。合成燃料は、ガスや石油などの化石資源を使用せず、エネルギーの面で同じ性質の恩恵を受けます。

合成燃料の欠点は何ですか

一方で、この合成燃料を生産するにはエネルギーが必要です。二酸化炭素から生成される電子燃料₂、水素の製造やCOの電気分解のための低炭素電力の生産が強く求められるだろう。₂。現在のコンテキストで実行する必要がある場合エネルギーの節約、電気自動車などのより民主化されたより高度な技術を優先するために、合成燃料の開発が遅れる可能性があります。

したがって、これらのニーズを計画し、予測する必要があります。良いニュースです。フランスはこの分野で優れた研究者の一人であり、リーダーの一人にさえなりました。何のために ？合成燃料の炭素強度は電気の炭素強度に大きく依存するためです。ご存知のとおり、フランスの電力は最も炭素を含まない電力の 1 つです。

合成燃料は環境に優しいのでしょうか？

たとえば、国内にまだ石炭火力発電所が多数存在するドイツでは、その影響は全く逆となるだろう。石炭火力発電所からの電力を使用して電子燃料を生産しても、環境に大きなメリットはありません特に、1 リットルの電子燃料を生成するのに必要なエネルギー量は相当なものであり、この場合は 20 kWh です。

20kWhは、電気自動車が時速130kmで約100km走行したときの消費量に相当します。簡単に計算してみると、たとえ合成燃料の生産が従来の燃料に比べて環境への影響が低いとしても、たとえば 100 km あたり 6.0 リットルを消費するサーマルカーの場合、合成燃料の製造には 120 kWh かかることになります。 6 リットルの e-燃料、つまり同じ距離を移動するのに電気自動車の5倍の電力を消費する。

これはキャップジェミニがメディアに認めたことです自動車ニュース。同氏によると、電気自動車の総合効率は約 75% であるのに対し、e-fuel で走行する自動車の総合効率は 10 ～ 15% です。または、エネルギー消費量が多くなり、合成燃料の不利になります。

上記では、次の例を示しました。ポルシェ同社はチリに eFuel 製造パイロットプラントを設置することを選択しました。なぜチリなのか？なぜなら、この地域は特に風の強い地域であり、そこの風力タービンはドイツにある場合の 3.5 倍の電力を供給しているからです。このエネルギーは、近くの人口密度が低いため直接利用できないため、損失を避けることもできます。

ただし、欠点が 1 つ残っています。ヨーロッパへの燃料輸送は方程式の善良な性質を損なう。したがって、私たちは上の章に戻ります。長期的には、海運または航空輸送、つまり今日の短期および中期的には電力の可能性が低いと思われる2つの分野において、合成燃料の信頼性が確実に高まるでしょう。しかし、現状で e-fuel を製造するための電力資源が減らなければ、確実に思えることが 1 つあります。電気自動車よりも合成燃料を支持することに実質的な意味はない。

特に合成燃料は製造が非常に複雑で非常に高価であるため、その価格は確実に非常に高価になるでしょう。一部の見積もりでは、価格はガソリンの2倍になると予測されています。特に窒素酸化物やその他の微粒子を放出することによって、今後も汚染が続くことを忘れることはありません。

上のグラフからも分かるように、CO2排出量で見ると、最近の研究輸送と環境電気自動車は、ライフサイクル全体を通じて、電気自動車よりも CO2 排出量が少ないと結論付けています。たとえそれが「クリーンな」電気（太陽光や風力）から作られた合成燃料で動いていたとしても。

合成燃料のもう 1 つの落とし穴: 2035 年までに利用できる合成燃料の生産能力が低すぎることです。輸送と環境業界の予測に基づくと、2035 年の合成燃料の生産は、自動車保有台数の 2% を駆動するのに十分です。考慮すると、この数字は 3% に上昇します。プラグインハイブリッド車、 以来この種の燃料の影響を受けるのは彼らです。

最後に、合成燃料には何が残るのでしょうか?メーカーが熱機関の提供を継続できることを除けば、それほど多くはありません。