Produkcja syntetycznego paliwa krokiem do potencjalnego zaangażowania Porsche w F1

Logo Porsche / © Porsche AG

Firma Porsche, we współpracy z Siemens Energy, rozpoczyna prace nad produkcją paliw syntetycznych, które mają być testowane w sportach motorowych, co może sugerować wejście niemieckiej marki do świata Formuły 1.

Ambitne plany Porsche zakładają, że już w roku 2022 uda się wyprodukować około 130 tysięcy litrów neutralnego pod względem klimatycznym e-paliwa, a w ciągu czterech kolejnych lat prototypowa instalacja ma wyprodukować niemal pół miliarda litrów.

„E-paliwa stanowią kolejny element procesu dekarbonizacji” – stwierdził dyrektor generalny Porsche, Oliver Blume.

„W ten sposób możemy wnieść kolejny wkład w ochronę klimatu. Nasze zaangażowanie w pierwszą na świecie, komercyjną fabrykę e-paliw będzie ważnym wsparciem dla rozwoju alternatywnych materiałów napędowych przyszłości.”

E-paliwa, nazywane także biopaliwami trzeciej generacji, stanowią grupę najbardziej zaawansowanych technologicznie materiałów pędnych, jakie w najbliższej przyszłości zasilać będą silniki spalinowe.

„Biopaliwa pierwszej generacji powstawały w dużej mierze z zapasów żywności” – wyjaśnia Pat Symonds.

„Druga generacja wykorzystuje odpady żywnościowe lub biomasę jak na przykład odpady z gospodarki leśnej lub łuski kukurydzy. Wreszcie istnieją paliwa trzeciej generacji, określane mianem e-paliw. Bez wchodzenia w szczegóły, są one najbardziej zaawansowane pod względem technologicznym.”

„Często określamy je jako «drop in», ponieważ można je zastosować w zwykłym silniku bez żadnych modyfikacji.”

Technologia produkcji e-paliw

Aby móc zrealizować cel, jakim jest osiągnięcie neutralności klimatycznej, należy nie tylko wykorzystać odpowiednie składniki nowych mieszanek napędowych, ale także wykorzystać czyste i zrównoważone technologie.

U podstaw produkcji nowoczesnej benzyny syntetycznej leży proces MTG opracowany w latach siedemdziesiątych przez inżynierów koncernu naftowego ExxonMobil.

Jako materiał wyjściowy wykorzystuje się w nim wodór pochodzący z elektrolizy wody oraz atmosferyczny dwutlenek węgla, a połączenie tych dwóch składników prowadzi do powstania metanolu, co odróżnia MTG od klasycznej metody znanej jako synteza Fischera-Tropscha. Powstały w ten sposób alkohol kierowany jest do reaktora, gdzie następuje jego odwodnienie i w wyniku czego uzyskiwana jest jednorodna mieszanina wody, metanolu oraz eteru dimetylowego (DME).

Następnie DME oraz alkohol metylowy trafiają do dalszej obróbki prowadzącej do powstania głównie lekkich węglowodorów nazywanych olefinami, z których na kolejnych etapach procesu powstaje mieszanina parafin oraz związków o budowie pierścieniowej stanowiąca gotowe paliwo syntetyczne, nieodbiegające parametrami od uzyskiwanego na drodze destylacji ropy naftowej.

Funkcjonowanie instalacji przemysłowej przystosowanej do prowadzenia syntezy metodą MTG wymaga dużych nakładów energii elektrycznej, która wykorzystywana jest głównie do zasilania baterii elektrolizerów produkujących wodór. Dlatego Porsche uruchomi swój zakład produkcyjny w prowincji Magallanes w Chile, gdzie panują bardzo korzystne warunki do wytwarzania prądu w elektrowniach wiatrowych. Jest to zarazem doskonały przykład tak zwanej gospodarki zrównoważonej, w której należy uwzględniać nie tylko wykorzystanie najlepszych technologii, ale także starannie planować lokalizację inwestycji.

„Stworzenie zrównoważonej gospodarki energetycznej będzie wymagało nowego spojrzenia na sprawę” – powiedział Christian Bruch, dyrektor generalny Siemens Energy.

„Energia odnawialna nie będzie produkowana tylko tam, gdzie jest potrzebna, ale tam, gdzie zasoby takie jak wiatr i słońce są dostępne na szeroką skalę. Oznacza to, że na całym świecie powstaną nowe łańcuchy dostaw, przesyłające energię z jednego regionu do drugiego.”

Porsche i paliwa przyszłości w Formule 1

W ramach nowej strategii zrównoważonego rozwoju Liberty Media planuje osiągnąć zerowy ślad węglowy netto do roku 2030. Cel ten ma zostać osiągnięty między innymi poprzez zwiększenie udziału biokomponentów, a następnie całkowite przejście na e-paliwa zasilające nowe silniki, które najprawdopodobniej pojawią się 2025 lub 2026 roku.

„Kiedy pojawi się nowy silnik, będziemy mogli dokonać prawdziwego przełomu. Jednoczesne dostosowanie paliwa i jednostki napędowej może dać bardzo interesujące możliwości” – przyznał Pat Symonds.

„Droga do tego nie jest łatwa, ale we współpracy z FIA i producentami silników, wspólnie patrzymy w przyszłość.”

„Nie wynaleźliśmy hybrydy, ale pokazaliśmy, czym może być i zmieniliśmy wyobrażenie o tym, do czego może być zdolna. Myślę, że możemy zrobić to samo z nową technologią paliwową.”

Czy możliwe jest, że Porsche łączy program paliw syntetycznych z Formułą 1? Koncern nie potwierdził tego w żadnym oficjalnym komunikacie, ale pewne okoliczności sugerują, że taki scenariusz jest jak najbardziej prawdopodobny.

Porsche i Siemens chwalą się, że fabryka w Chile będzie pierwszym tego rodzaju obiektem na świecie. Jeżeli faktycznie żaden z konkurentów nie zdoła ich wyprzedzić, to zyskają oni ogromną przewagę technologiczną. Kluczem do sukcesu nie jest bowiem wyłącznie opracowanie paliwa o bardzo dobrych parametrach w laboratorium, ale przeniesienie metodyki jego produkcji na skalę przemysłową, co samo w sobie jest bardzo dużym wyzwaniem.

W takiej sytuacji niemiecka marka mogłaby wejść do F1 będąc na uprzywilejowanej pozycji względem innych dostawców paliw, a być może także silników. Należy bowiem pamiętać, że fabryka w Stuttgarcie opracowała już kilka lat temu własną, turbodoładowaną jednostkę 1,6 V6, nad którą prace zostały co prawda przerwane, ale zebrane wtedy doświadczenia mogłyby zostać wykorzystane przy produkcji silnika w nowej specyfikacji technicznej.

Obecność Porsche byłaby niezwykle korzystna wizerunkowo dla obu stron. Producent, rywalizując z najważniejszymi graczami z branży naftowej i motoryzacyjnej, mógłby przetestować nowe rozwiązania w bezpośrednim starciu z wymagającymi rywalami. Dla Formuły 1 natomiast oznaczałoby to powiew świeżości, który mógłby zmienić rozkład sił w stawce i jest bardzo oczekiwany przez kibiców.