Szintetikus dízel tüzelőanyagok: A jövő környezetbarát alternatívái
A járműipar és a környezetvédelem metszéspontjában egyre nagyobb figyelmet kapnak a szintetikus üzemanyagok (e-fuel vagy e-dízel), amelyek alternatívát kínálhatnak a fosszilis energiahordozókkal szemben. 2035-től továbbra sem tilos belső égésű motorral hajtott autókat forgalomba hozni Európában, ha azok a „szén-dioxid-semlegesnek” tekinthető, szintetikus üzemanyaggal üzemelnek. Erről egyeztek meg, elsősorban német nyomásra, az uniós tagországok Brüsszelben. Az eredeti, teljes tiltáshoz képest ezzel leginkább a csúcskategóriás sportautókat gyártó márkák kaptak hosszú időre haladékot. A Porsche, Ferrari, Lamborghini, amelyek vevői úgy tűnik, bármilyen árat megadnának, hogy az autózás megszokott motorzaját is élvezhessék, akkor is ha aranyáron kell majd tankolniuk. Minden jel szerint ugyanis a mentőövet jelentő szintetikus üzemanyagok jó ideig nem lesznek éppen olcsók.
A szintetikus üzemanyagok fejlesztése nem újkeletű törekvés. Az alaptechnológiát az 1920-as években fejlesztették ki Németországban, és feltalálói után Fischer-Tropsch eljárás néven ismerhetjük. Ez az eljárás lényegében katalitikus reakciókat használ komplex szénhidrogének egyszerűbb szerves kémiai anyagokból történő szintetizálására.
Miből lesz az e-üzemanyag?
A szintetikus üzemanyag alapvetően olyan szénhidrogén termék, amelyet vízbontással nyert hidrogén és a légkörből kivont szén-dioxid vagy szén-monoxid szintézisével állítanak elő. Az így létrehozott metanolt még csak az első lépés, ezt alakítják üzemanyaggá, ami lényegesen tisztább tüzelőanyag, mint a jelenleg használatosak. Szinte korom és nitrogén-oxidok keletkezése nélkül ég el, arról nem is beszélve, hogy zárt körfolyamatot alkot a felhasználása, mert az elégetésekor keletkező vegyületeteket használják fel a gyártáshoz. További előnye, hogy a hagyományos motorokban mindenféle műszaki módosítása nélkül használható.
Az Audi szintén jelentős sikereket ért el ezen a területen. A drezdai kísérleti üzemben elkezdődött a szintetikus Audi e-dízel gázolaj termelése. A szintetikus motorhajtó anyagok előállításához csupán a víz és a szén-dioxid a szükséges alapanyag. A szén-dioxidot jelenleg egy biogáz üzem szolgáltatja, továbbá a szén-dioxid egy részét kezdetben a környező levegőből nyerik, az Audi zürichi bázisú partnerének, a Climeworks vállalatnak a technológiájával (direct air capturing).
Az Audi e-dízel előállítási folyamata az alábbi lépésekből áll:
Keverhető-e a szintetikus olaj?
- A vizet felmelegítik, gőz halmazállapotúvá alakítják, majd hidrogénre és oxigénre bontják nagy hőmérsékletű elektrolízissel.
- Két további lépés során a hidrogén reakcióba lép a szén-dioxiddal a szintézis reaktorokban, ismét nyomás alatt és magas hőmérsékleten.
- A reakció végterméke a hosszú szénláncú, folyékony szénhidrogén vegyület (blue crude).
- Hasonlóan a fosszilis nyersolajhoz, a „blue crude” is finomítható, végterméke pedig az Audi e-dízel.
A szintetikus tüzelőanyag kén- és aromás-szénhidrogén-mentes, nagy cetánszáma pedig jelzi, hogy könnyen gyullad. Az Audi laboratóriumi vizsgálatai kimutatták, hogy keverhető a fosszilis gázolajjal vagy a jövőben önmagában is felhasználható.
The Differences Between Petrol and Diesel Engines
GTL technológia: Földgázból folyékony üzemanyag
A GTL (Gas to Liquid) egy gyűjtőfogalom, mely az olyan technológiákat foglalja magában, melyek során földgázból folyékony szénhidrogéneket (például üzemanyagokat és olajokat) hoznak létre. Mivel a GTL üzemanyagot földgázból szintetizálják, gyakorlatilag nulla a kéntartalma, és kimondottan magas a cetánszáma, mely hatékonyabb égést biztosít, mint a hagyományos dízel. A Shell elsőként tette széles körben elérhetővé a GTL technológiát prémium dízel üzemanyagai körében, ezzel igazi választási lehetőséget nyújtva a dízel autó tulajdonosoknak a töltőállomásokon. A GTL üzemanyag Ausztriában, Németországban, Olaszországban, Hollandiában és Svájcban a Shell V-Power Diesel formula része.
A világ első kereskedelmi GTL üzemét a Shell 1993-ban Malajziában, Bintuluban létesítette. Mérete egy kisebb finomítóéhoz hasonló, s napi 14.700 hordó kiváló minőségű terméket termel. A különböző eljárások összehasonlítását az alábbi táblázat mutatja be:
| Technológia / Termék | Alapanyag | Főbb jellemzők |
|---|---|---|
| Fischer-Tropsch GTL | Földgáz | Kénmentes, magas cetánszám, hatékony égés |
| Audi e-diesel (Power-to-Liquid) | Víz, Szén-dioxid, Zöld áram | Szén-dioxid-semleges, korommentes égés, 70% hatékonyság |
| Hagyományos dízel | Nyersolaj | Fosszilis eredetű, ként és aromás vegyületeket tartalmaz |
A szintetikus dízel jövője és korlátai
Elvi síkon tehát jó alternatívája a mostani fosszilis tüzelőanyagoknak az eFuel, de nagyon messze vagyunk attól, hogy a világon jelenleg közlekedő 1,3 milliárd belső égésű motorral hajtott járművet szintetikus üzemanyaggal ellássuk. A Porsche gyára egyelőre évente 130 ezer liter ilyen üzemanyagot tud előállítani, ami szinte észrevétlen mennyiség. Egy liter eFuel ráadásul 10 dollárba kerül, ezért a kutatók most azon dolgoznak, hogy valahogyan 2,5 dollár alá lehessen szorítani a literenkénti árat. A Porsche, amely az egyik legkomolyabb hangadója a szintetikus üzemanyagok használatának, már létre is hozott Patagóniában egy kísérleti üzemet ezek előállítására. Az ilyen tüzelőanyag gyártáshoz használt áramnak nyilván megújuló forrásból kell származnia, hogy az egész folyamatnak környezeti szempontból értelme legyen.
A technológia fejlődésével és a gyártási kapacitások növekedésével a szintetikus dízel üzemanyagok fontos pillérei lehetnek a jövő karbonsemleges közlekedésének, különösen azokban a szektorokban, ahol az elektromos hajtás nehezen megvalósítható.
OMV 2T Szintetikus Motorolaj specifikációk és előnyök
tags: #szintetikus #dizel #tuzeloanyagok