Làm thế nào để có được nhiên liệu tổng hợp thông qua năng lượng tái tạo

Trừ khi động cơ đẩy chạy bằng pin được mở rộng, nó không bị loại trừ khỏi động cơ đốt trong. Trong lĩnh vực ô tô, ngày nay có một đội xe gồm 1.300 tỷ phương tiện lưu thông trên khắp thế giới và con số đó sẽ không giảm trong những thập kỷ tới của chúng ta. Trong mọi trường hợp, sẽ không dễ dàng để thay thế đốt trong các lĩnh vực như hàng không hoặc trong các mục đích sử dụng cụ thể, từ máy phát điện dự phòng trong bệnh viện đến máy bơm trong xe chữa cháy.

Vì lý do này, Porsche đang thực hiện các sáng kiến ​​nhằm phát triển việc sản xuất nhiên liệu tổng hợp hoặc nhiên liệu điện tử. Bắt đầu từ năm 2022, Porsche đã đầu tư 75 triệu USD vào HIF Global LLC, một tập đoàn kinh doanh lên kế hoạch cho các dự án quốc tế nhằm thành lập các nhà máy sản xuất nhiên liệu tổng hợp. Trong số các dự án này có nhà máy thí điểm Haru Oni ​​ở Punta Arenas (Chile), do Porsche khởi xướng và thực hiện với các công ty như Siemens Energy và ExxonMobil.

Nhiên liệu tổng hợp

Nhiên liệu tổng hợp PF

Và một trong hai yếu tố chính họ sử dụng trong Haru Oni ​​chính là không khí. Nhà máy đã chứng minh được đặc điểm đặc biệt của vị trí có thể tận dụng được năng lượng gió. Gió ở tỉnh Magallanes, miền nam Chile rất mạnh và luôn thổi theo cùng một hướng. Dành cho nhà máy trình diễn tuabin Siemens Gamesa SG 3.4-132 công suất 3,4 MW. Trong giai đoạn tiếp theo, trang trại gió sẽ được mở rộng lên 280 MW, đồng thời sẽ tăng lên quy mô công nghiệp, nhân công suất lên 100.

Yếu tố thiết yếu khác là nước. Do đó, với điện thu được, nó sẽ tách hydro và oxy chứa trong đó. Đó là một phương pháp đảo ngược đối với pin nhiên liệu, trong đó sự kết hợp giữa hydro và oxy tạo ra điện và nước. Công nghệ tương tự xuất hiện thông qua: màng trao đổi proton (PEM) có thể thấm vào các hạt này (H+) nhưng kín với khí và điện tử. Nghĩa là, màng hoạt động như một chất dẫn điện giữa cực dương và cực âm, đồng thời tách hydro và oxy để chúng không kết hợp lại. Đây là một quy trình tương đối đơn giản và hiệu quả, chi phí bảo trì thấp và không cần bổ sung thêm các chất khác.

Ở bước tiếp theo, không khí lại can thiệp: CO2 phải được tách ra khỏi nó. Bộ phận thu giữ trực tiếp của Global Thermostats có các khối gốm nguyên khối làm trung gian cho các chất hấp thụ hóa học hoạt động như bọt biển CO2. Sau đó, khí này được thu thập bằng hơi nước ở nhiệt độ thấp.

Nhiên liệu tổng hợp

Nhiên liệu tổng hợp PF

Với một mặt là hydro và mặt khác là carbon dioxide, giờ đây người ta có thể sản xuất hydrocarbon. Đầu tiên, nó được kết hợp để tạo thành khí tổng hợp hoặc khí tổng hợp và sau khi đi qua chất xúc tác, nó được chuyển thành metanol. Hay cụ thể hơn là e-metanol, có nguồn gốc từ nguồn năng lượng tái tạo và nguyên liệu thô không hóa thạch: nước và không khí. Một khi bạn có hydrocarbon đó, nó có thể được chuyển đổi thành loại khác, chẳng hạn như xăng tổng hợp. Trong trường hợp của nhà máy Haru Oni, quá trình chuyển đổi ExxonMobil (tầng sôi) đã hoàn tất.

Khi đốt nhiên liệu này, CO₂ không được thêm vào khí quyển, chính xác là do những gì có trước đó trong đó đã được sử dụng. Hơn nữa, do bản chất nó không phải là hóa thạch nên thiếu các nguyên tố không mong muốn khác, chẳng hạn như lưu huỳnh phải được loại bỏ khỏi xăng hoặc dầu diesel, một quá trình tốn kém chi phí năng lượng.