Paliwa neutralne węglowo w dekarbonizacji transportu

Badanie BMW i partnerów analizuje paliwa neutralne węglowo (CNF) jako klucz do redukcji emisji w transporcie, w tym zaawansowane biopaliwa i e-paliwa.

Dekarbonizacja transportu nie może być osiągnięta wyłącznie poprzez elektryfikację – to główny wniosek nowego badania przedstawionego przez Grupę BMW we współpracy z Instytutem Technologicznym w Karlsruhe (KIT), Niemieckim Centrum Badań nad Biomasą (DBFZ) oraz inżynierami FREYBERGER. W centrum uwagi znajduje się potencjał odnawialnych paliw ciekłych, które można wykorzystać w istniejącej infrastrukturze.

Badanie analizuje tak zwane Paliwa Neutralne Węglowo (CNF) – szeroką kategorię paliw o mniejszym śladzie węglowym niż paliwa kopalne. Obejmuje to nośniki energii w formie ciekłej, które mogą zastąpić konwencjonalne paliwa bez konieczności modyfikacji silników czy sieci tankowania. Obok wodoru, takie paliwa postrzegane są jako kluczowa ścieżka do redukcji emisji w transporcie.

Szczególną uwagę poświęcono surowcom i metodom produkcji. Paliwa te wytwarzane są z odpadów i pozostałości, w tym zużytych olejów kuchennych, produktów ubocznych rolnictwa, biomasy drzewnej, osadów ściekowych oraz alg. Polityka europejska już definiuje te źródła w kategorii zaawansowanych biopaliw, dążąc do ograniczenia presji na systemy żywnościowe i użytkowanie gruntów.

Technologie produkcji są zróżnicowane. Obejmują procesy termochemiczne, takie jak piroliza i synteza Fischera-Tropscha, a także metody oparte na energii elektrycznej, w których wodór wytwarzany z wody łączony jest z CO2 w celu stworzenia paliw syntetycznych. Projekty pilotażowe, w tym przemysłowa produkcja e-paliw w Chile, pokazują, że te podejścia wykraczają już poza teorię, choć skale produkcji pozostają ograniczone.

Kontekst rynku europejskiego tłumaczy odnowione zainteresowanie takimi rozwiązaniami. W 2024 roku energia odnawialna stanowiła 11,2% zużycia energii w transporcie w UE, co wciąż jest dalekie od celu 29% wyznaczonego na 2030 rok. Jednocześnie zaawansowane biopaliwa odnotowały szybki wzrost – ich konsumpcja zwiększyła się kilkukrotnie w ostatnich latach, mimo że moce produkcyjne pozostają stosunkowo niewielkie.

Regulacje również kształtują ten sektor. Zaktualizowana Dyrektywa o Energii Odnawialnej (RED III) ustanawia wiążące cele redukcji intensywności emisji gazów cieplarnianych oraz zwiększenia udziału energii odnawialnej w transporcie, w tym konkretne kwoty dla zaawansowanych biopaliw i paliw syntetycznych. Dodatkowe środki dotyczą śledzenia pochodzenia i zrównoważonego rozwoju, obejmując ograniczenia surowców powiązanych z wylesianiem i zmianą użytkowania gruntów.

Porównania z innymi technologiami pozostają złożone. Pojazdy elektryczne są znacznie bardziej energooszczędne, podczas gdy produkcja paliw syntetycznych wymaga dużo większych ilości energii elektrycznej. Jednakże paliwa odnawialne uznawane są za szczególnie istotne dla sektorów trudnych do bezpośredniej elektryfikacji, takich jak lotnictwo, transport morski oraz istniejąca flota pojazdów z silnikami spalinowymi.

Producenci samochodów już reagują. BMW opowiada się za neutralnym technologicznie podejściem, łączącym rozwiązania elektryczne, wodorowe i paliwowe. Firma testuje alternatywy takie jak HVO 100 i paliwa syntetyczne, podczas gdy inni, w tym Porsche i Stellantis, inwestują w produkcję e-paliw i kompatybilność silników, aby redukować emisje z pojazdów już będących w użytku.

Badanie spogląda w przyszłość do 2030, 2035 i 2040 roku, analizując dostępność surowców, technologie konwersji oraz przyszłe zapotrzebowanie na paliwa w całej UE. Jego konkluzja jest jasna: redukcja emisji wymagać będzie wielu równoległych ścieżek, przy czym paliwa odnawialne odegrają rolę komplementarną wobec elektryfikacji.