E-paliwa, co to takiego?
Najkrócej rzecz ujmując, e-paliwa - czytaj: ekologiczne, różnią się od swoich tradycyjnych odpowiedników głównie sposobem ich pozyskiwania. Ten ostatni obejmuje metodę syntetyczną przy użyciu wody i dwutlenku węgla, a także za pomocą pozyskiwanej w sposób ekologiczny energii elektrycznej i słonecznej. Podobnie jak w przypadku powszechnie znanych paliw kopalnych, wśród syntetycznych znajdziemy również e-benzynę, e-diesel oraz e-gaz.
Neutralne, czyli jakie?
Bardzo często ekologiczne paliwa syntetyczne nazywane są neutralnymi. O co chodzi? W tym określeniu zasadza się ich stosunek do dwutlenku węgla. Wspomniana powyżej neutralność oznacza, iż dwutlenek węgla jest zarówno składnikiem potrzebnym do produkcji e-paliw, jak też produktem ubocznym ich spalania. Tyle teoria. W praktyce jednak, to właśnie dwutlenek węgla trafia wraz ze spalinami do atmosfery. Proekologiczni entuzjaści nowych paliw przekonują jednak, iż te ostatnie są znacznie czystsze, niż w przypadku spalin pochodzących z silników zasilanymi tradycyjnymi paliwami kopalnymi.
Bez siarki i benzenu
Zacznijmy zatem od najbardziej powszechnie stosowanego paliwa, jakim jest benzyna. Jej syntetycznym odpowiednikiem jest e-benzyna. Do produkcji tego ekologicznego paliwa nie jest potrzebna ropa naftowa, zastępuje ją bowiem izooktan w stanie płynnym. Ten ostatni jest pozyskiwany z organicznego związku chemicznego z grupy węglowodorów, nazywanego izobutylenem oraz wodoru. E-benzyna charakteryzuje się bardzo wysoką liczbą oktanową ROZ (Research Oktan Zahl – tzw. liczba oktanowa badawcza), sięgającą 100. Dla porównania, liczba oktanowa benzyny pozyskiwanej z ropy naftowej waha się w granicach 91-98. Zaletę e-benzyny stanowi ponadto jej czystość – nie zawiera ona bowiem siarki i benzenu. Proces spalania jest zatem bardzo czysty, zaś wysoka liczba oktanowa przekłada się na znaczące podniesienie stopnia sprężania, co w konsekwencji skutkuje wzrostem wydajności silników benzynowych.
Blue Crude – prawie e-diesel
W odróżnieniu od tradycyjnego oleju napędowego, paliwem syntetycznym jest również e-diesel. Co ciekawe, do jego powstania potrzebne są składniki, które w żadnym stopniu nie kojarzą się z pracą w jednostkach wysokoprężnych, a są to … woda, dwutlenek węgla i prąd. Jak zatem powstaje e-diesel? Pierwszy z wymienionych wyżej składników – wodę, podgrzewa się do temperatury około 800 st. C, w procesie elektrolizy. Po zamienieniu jej w parę, następuje rozkład na wodór i tlen. Następnie wodór w reaktorach syntezy reaguje z dwutlenkiem węgla w kolejnych procesach chemicznych. Oba przebiegają w temperaturach sięgających około 220 st. C i pod ciśnieniem 25 barów. W ramach procesów syntezy otrzymywana jest ciecz energetyczna o nazwie Blue Crude, której skład jest oparty na związkach węglowodorowych. Po jej uszlachetnieniu możemy już mówić o syntetycznym paliwie e-diesel. Paliwo to charakteryzuje się wysoką liczbą cetanową, nie zawierając przy tym szkodliwych związków siarki.
Z syntetycznym metanem
I na koniec coś dla zwolenników autogazu, ale nie w najpopularniejszej wersji LPG będącej mieszaniną propanu i butanu, tylko gazu ziemnego CNG. Trzeci rodzaj ekologicznego paliwa, jakim jest e-gaz, nie ma jednak nic wspólnego z tym, co napędza silniki aut po przeróbkach technicznych. Do produkcji tego rodzaju paliwa potrzebna jest bowiem zwykła woda i prąd elektryczny. W procesie elektrolizy rozkłada się wodę na tlen i wodór. Do dalszych celów potrzebny jest już tylko ten ostatni. Wodór poddawany jest reakcji z dwutlenkiem węgla. Proces ten nazywany metanizacją, pozwala na uzyskanie struktury chemicznej e-gazu zbliżonej do gazu ziemnego. Co ważne, w wyniku jego pozyskiwania produktami ubocznymi są tak nieszkodliwe substancje, jak tlen i woda.