合成燃料可以给世界提供清洁的汽油

内燃机可能仍然是一个有用的选择
世界范围内从化石燃料转向清洁能源 & 可再生能源发展势头强劲. 结果是, 包括电力生产在内的各行各业, 个人和商业交通, 航空业和农业正在寻求尽快实现对环境的净零足迹. 联邦和州监管机构正在为汽车和设备制造商制定严格的标准, 这些规定正促使企业在生产更清洁燃烧的车辆和机械方面变得更有创意.
这对进入工作岗位的汽车-柴油-电动汽车技术人员来说意味着,他们可能会在道路上和维修店里遇到可能由多种燃料驱动的车辆,这些车辆可能采用不同的动力传动系统布局. 随着燃料公司开发新的和不同的解决方案来实现清洁排放目标, 这些技术将得到改进. 它们还可能产生竞争性设计,从而揭示技术的进一步融合. 在不久的将来, 看到一辆合成燃料混合动力车可能不是一件容易的事, 或者氢动力内燃机与全电动汽车共享同一条道路, 以化石燃料为动力的汽车或以氢燃料电池代替电池为动力的电动汽车. 一个熟练的技术人员将需要能够服务和修理所有这些类型的车辆.
现在, 在电动汽车获得广泛的充电网络和简化的充电系统之前,世界将需要化石燃料动力, 可靠的矿物流可用于电池生产. 这些网络正在发展中, 电动汽车电池也在不断改进,充电速度更快,续航里程更长. 巴黎人下载app地址在路上了, 但还没到那一步, 因此,在电池技术不断完善的同时,巴黎人下载app地址需要找到继续使用汽油动力汽车的方法. 与此同时,可能需要更清洁的东西来弥合差距. 合成燃料是另一种替代燃料解决方案, 可再生合成燃料现在可以成为能源马赛克的一部分,这是巴黎人下载app地址清洁气候的解决方案.
电动汽车是工程技术的奇迹, 它们代表了清洁能源未来的一个极好的解决方案. 目前的一个缺点是,大多数电动汽车和混合动力汽车都很昂贵, 所以在不久的将来,随着电动汽车的不断完善,大多数交通工具将继续使用内燃机.
内燃机成为气候解决方案的一部分
到目前为止, 内燃机的日子屈指可数已成定局, 内燃机汽车将会灭绝. 这可能不再是真的了. 第一个商业化的合成燃料的到来,现在给英国的汽油动力汽车和卡车司机一个清洁的驾驶体验. 这种新产品被称为蓝色汽油,是第一种 商用合成汽油 现在在英国有售. 它是特种燃料制造商Coryton Advanced Fuels Ltd的产品. 科里顿的蓝色汽油已经证明了清洁的概念, 可持续燃料可以使内燃机保持良好运转. 它已被马自达英国传统车队采用,并在2022年达喀尔拉力赛中用作赛车燃料. 现在公众可以买到的数量有限.
而在英国,Coryton的蓝色汽油的可用性只是大众消费所需的一小部分, 它宣告了一个充满希望的燃料新时代的到来. 随着目前电动汽车的可用性和实际使用的限制变得越来越明显, 竞争对手纷纷介入,开发各种类型的合成燃料. 这些燃料正在成为日常驾驶的现实. 汽车和燃料行业的主要品牌正在投入巨额研发资金&D)合成燃料开发预算, and the players involved read like an A-list of the transportation industry; brands include companies like Bosch, 埃克森美孚, 壳牌, 保时捷, 和博通. 而且还有更多.
它们总共代表了数百亿美元的专用R&D, 现在正在完善从水和碳捕获中生产的燃料, 乙醇作为动力燃料, 甚至从回收的塑料废物中提取燃料. 后者是博通的作品, 这家著名的意大利汽车设计公司与Select Fuels合作生产汽油1. 博通是兰博基尼Miura和Countach超级跑车等令人难以置信的狂野设计的负责人, 很多阿尔法·罗密欧车型, 以及法拉利308GT4.
而生产低二氧化碳燃料是朝着正确方向迈出的一大步, 创造出一种能关闭生产循环的燃料, 这意味着一个完全碳中性的合成燃料循环, 是最终的奖赏.
闭式循环合成燃料生产是如何运作的
汽油是从地下开采石油制成的, 用它生产燃料, 并由于内燃而排放二氧化碳. 这是一个开放式的系统,它产生二氧化碳的速度比环境通过光合作用去除二氧化碳的速度要快. 这是气候问题的核心, 最终的目标是闭合这个循环, 并消耗巴黎人下载app地址产生的二氧化碳. 这意味着创造一种将燃烧的副产品再循环为燃料的过程, 如果完美的话, 代表着近乎无限的零排放燃料供应.
闭合循环合成燃料的生产需要大量的能量来工作, 哪些可以从现有的核能中提取. 太阳能和风能也可以为这一过程提供动力, 巴黎人下载app地址稍后会探讨这是如何实现的. 所有这些方法都可以从无排放的来源为封闭循环合成燃料生产系统提供所需的能量2.
简单地说, 合成燃料是由捕获的二氧化碳制成的,而不是由原油中的化石碳制成的. 这个过程类似于树木从动物和人类呼吸中吸收二氧化碳的过程, 并将其转化为能源,重新开始这个循环. 就合成燃料而言, 高能能源需要释放捕获的碳,使其回到可以再次用作燃料的状态.
许多能源都可以用来做这件事,核能是最好的选择. 这是因为核能的能量密度非常集中, 它是清洁的,电力流动是稳定的. 电力也可以来自水力、太阳能、风能甚至潮汐能. 目标是使用最有效的方式,利用有效的催化剂将碳转化为可用的燃料.
封闭循环合成燃料竞争中的谁是谁
参与合成燃料封闭循环生产的公司是汽车和燃料工业中最多产和经验最丰富的公司. 以下是一些公司如何完善他们的合成燃料生产方法:
零石油从大气中吸收二氧化碳
零石油公司的生产过程使用了太阳能和风力发电场的可再生能源. 这为从水中提取氢的电解作用提供了动力. 这个过程直接使用了周围大气中的碳. 这两种元素被合成为汽油、柴油或天然气. 从大气中清除温室气体并将其用作原材料还有一个额外的好处,那就是帮助地球降温. 由此产生的燃料可以很容易地从现有的加油站供应3. 零石油公司还与英国皇家空军签订了合同, 谁已经测试了零石油公司的可再生航空燃料,并打算在2040年之前使皇家空军实现碳中和3.
保时捷 & 合资伙伴利用风能制造合成燃料
保时捷, 70多年的高端跑车制造商, 正在利用风力发电来运行其在智利南部的合成燃料试验工厂. 之所以选择这个地区,是因为这里有持续的高速气流. 该工厂于2022年开业,第一年就生产了13万升合成燃料. 这个概念验证设施是与西门子能源的合资企业, 埃奈尔, 埃克森美孚和智利的加斯科 & ENAP通过AME,智利公司领导了这个巴黎人手机app3.
他们的工艺使用水和空气作为两种原料, 并使用甲醇制汽油工艺生产燃料. 这是Zero Petroleum使用的相同输入材料. 甲醇制汽油的过程产生Ch3OH(被称为em乙醇)从H2和CO2之间的反应. 然后将其转换为符合欧盟燃料标准EN-228的燃料. 这个过程也可以用来生产煤油,供涡轮飞机用作喷气燃料3.
Bosch-Mobility可再生合成燃料已经投入使用
"博世和其他公司已经在他们的公司车队中使用减少二氧化碳排放的燃料. 所以,如你所见,技术问题已经解决了。”4
——Ansgar Christ,博世合成和再生燃料专家
博世制造了一种可再生合成燃料,可用于现有的汽油动力汽车. 它可以作为一个独立的产品使用,或者直接泵入油箱与现有的汽油混合. 博世从含有碳的废料中制造生物燃料,碳是转化为燃料的源元素. 其结果是,由于减少了温室气体,这种燃料满足了欧盟的立法要求.
简单地说, 生物燃料必须符合欧盟的可持续发展目标才能被允许使用, 博世的燃油符合EN-228汽油车标准, 和EN-590柴油动力车辆标准. 未来就在这里, 正如博世汽车公司所说,“二氧化碳可以从大气中提取,用于生产可再生的合成燃料, 它建立了一个碳中和的循环和几乎无限的燃料供应4.”
为什么合成燃料对每个人都很重要
可再生合成燃料现已成为现实, 生产的可扩展性正在发展,为消费者提供另一种选择,包括让他们的汽油动力汽车在未来继续运行. 这个概念已经得到了验证,这种燃料已经在舰队中使用. 巴黎人下载app地址的目标是扩大这种清洁燃料的生产规模,并使每个人都能获得这种燃料. 任何声称认真对待环境健康的人都不能低估可再生合成燃料的重要性, 或者忽略目前纯电动汽车的诸多限制.
向清洁燃料未来的平稳过渡可能包括使用数十亿辆现有的汽油和柴油发动机车辆. 这可以保持世界的移动和运输在几乎任何预算范围内. 当世界继续规划和发展电动汽车的未来时, 可再生合成燃料可以解决巴黎人下载app地址目前的问题.
对有抱负的汽车行业的启示 & diesel technicians is this; the reality of renewable synthetic fuel can extend the lives of existing gasoline & 柴油动力汽车,以及燃料混合动力汽车. 技术人员的目标应该是继续磨练他们的内燃, 电, 以及混合动力汽车的保养技巧, 同时,随着新燃料类型进入市场,建立强大的知识基础. 这只会造就一个更有知识、更有能力的技术人员.
1 2月9日发表的文章《巴黎人手机app》, 2023, at http://www.carrozzieri-italiani.com/the-new-bertone-gb110/. 检索日期:2023年7月18日.
2 文章“利用核能生产合成燃料——合成低碳燃料的碳捕获专家”,作者:Pratchi Patel, 4月4日出版, 2023, at http://spectrum.ieee.org/synthetic-fuel. 检索日期:2023年7月18日.
3 文章《巴黎人手机app》,作者:迈克尔·泰勒, 3月23日出版, 2023 , at http://www.forbes.com/sites/michaeltaylor/2023/03/21/europe-looks-to-allow-synthetic-fuels-for-cars-after-all/,检索日期:2023年7月19日.
4 博世公司网站 http://www.bosch-mobility.com/en/mobility-topics/energy/synthetic-fuels/,检索日期:2023年8月10日.