发布时间:2015-09-10 来源:盖世汽车网
利用空气生产柴油,而不是传统方法从化石燃料石油中提炼,听起来是一个非常有意思的奇思妙想。众所周知二氧化碳属于温室气体,从人类迈入工业时代开始,大气中的含量就开始陡然增加,所以利用二氧化碳制造柴油更加有趣。
柴油燃料属于烷烃链有机化合物,把氢气和二氧化碳混合在一起,加入一定的反应能量,接下来就形成了碳中和液体燃料。根据BBC的报道,来自德国的Sunfire和加拿大的Carbon Engineering两家公司正在全力开展这项试点项目。
Sunfire公司从4月份在其德累斯顿工厂生产可实际使用的合成柴油燃料e-diesel(以二氧化碳和水为原料),德国政府官员Johanna Wanka把5公升e-diesel燃料加入了她的奥迪A8中。Carbon Engineering公司已经完成了试点工厂的建设,每天通过消耗大气中的1到2吨二氧化碳,可以生产500公升的碳中和柴油燃料。
合成e-diesel燃料工艺首先要利用沸水生成蒸汽,然后在800摄氏度的环境下通过电解分离出氢气和氧气。高温高压条件下氢气与二氧化碳发生化学反应,形成被称作“蓝色原油”的液态物质,由长链烃类化合物组成。蓝色原油与从油井中开采的石油相类似,经过传统的精炼加工工艺,得到最终的e-diesel燃料,可以和传统的柴油混合使用。
合成燃料加工过程需要消耗电能,如果选用可再生电能的话,生产的柴油则属于一种碳中和能源。不过目前还面临着一项重大挑战:生产阶段会消耗非常多的电能,但是产出的柴油燃料量相对较少,最终生成的柴油燃料可用内能仅仅占生产过程消耗能量的13%。柴油发动机的效能在30%到35%,因此生产消耗能量只有4%用于驱动车辆,其他绝大多数都浪费在发热和噪声上。
换句话说,消耗了25加仑燃料的可用内能,才生产出1加仑的碳中和柴油,仅仅能支持车辆前行35英里左右。电动汽车效能就要高很多,利用同样的能量可以前进2500英里,有着数量级之间的差别。可再生能源将逐渐成为电能的主要组成部分,对于公共设施和私人设备都将是如此。可再生能源用于交通运输可以替代传统化石燃料,不过发展过程任重道远。就现在的技术水平来看,能量最高效的使用方式是为电动车的电池组充电。
Sunfire公司估计e-diesel燃料的价格为每加仑4.2到6.3美元,用于一辆燃油经济性35英里/加仑的柴油汽车中,每英里的燃油成本在12到18美分。美国平均电价为12美分/千瓦时,电动车行驶每英里只有3到4美分的成本。
柴油汽车还将在全世界存在很长一段时间,未来电动重卡将很难出现,因此碳中和柴油仍然是一种不错的替代能源解决方案。碳中和燃料需要消耗极大的能量,为了大批量生产,必须广泛使用可再生能源。政府可能会犹豫是否要支持这种创新能源技术,其最终决定将取决于能量使用效能等级。