سوخت های الکترونیکی تولید شده با ترکیب هیدروژن با کربن دی اکسید، یا سوخت های الکترونیکی معمولی، به سرعت در حال تبدیل شدن به یک رقیب کلیدی در کربن زدایی بخش حمل و نقل، به ویژه در مناطقی هستند که برق رسانی چالش برانگیز است.
سوخت های الکترونیکی می توانند در موتورهای احتراق داخلی استفاده شوند و جایگزینی تمیز برای سوخت های فسیلی معمولی هستند. در گسترده ترین مفهوم، اصطلاح e.fuel
شامل هیدروژن سبز الکترولیتی و یکی از مشتقات آن، آمونیاک سبز است. اما فناوری های کمتر شناخته شده سوخت الکترونیکی چه می شود؟
استفان هریسون بنیانگذار sbh4 Consulting در جریان وبینار «سوخت الکترونیکی و سوخت مصنوعی» گفت: «می‌خواهم توجه را به برخی از «قهرمانان پنهان» تولید سوخت‌های الکتریکی جلب کنم. فناوری‌هایی که احتمالاً نقش مهمی ایفا می‌کنند، اما به نظر نمی‌رسد که مانند الکترولیز مورد توجه قرار گیرند.»
یکی از این فناوری ها جذب مستقیم هوا یا DAC است که در آن از واکنش های شیمیایی برای بیرون کشیدن دی اکسید کربن از هوا استفاده می شود. هنگامی که هوا بر روی این مواد شیمیایی حرکت می کند، آنها با کربن دی اکسید واکنش نشان می دهند و آن را به دام می اندازند، در حالی که به سایر اجزای هوا اجازه عبور می دهند.
هریسون توضیح داد: « DAC برای جذب کربن دی اکسید در مکان‌های دورافتاده ای است که شرایط باد و خورشید برای تولید انرژی سبز کم‌هزینه ایده‌آل است، اما جایی که انتشار گاز کربن دی اکسید ممکن است در دسترس نباشد. آوردن کربن دی اکسید مایع به مکان‌های دور امکان‌پذیر است، اما هزینه آن را افزایش می‌دهد.»
DAC انرژی مصرف می‌کند که برای الکترولیز نیز لازم است و می‌تواند کربن دی اکسید را در محل سوخت‌های الکتریکی تولید کند، بنابراین ممکن است یک راه‌حل اقتصادی باشد با وجود پتانسیل آن،نگرانی هایی در مورد خلوص کربن دی اکسید از DAC وجود دارد. اکثر سیستم های دی.ای.سی ، کربن دی اکسید را با نسبت بالایی از نیتروژن تولید می کنند، اگرچه روش های تصفیه دیگر هم وجود دارد.
یکی دیگر از قهرمانان پنهان “مایع سازی کربن دی اکسید” است
فناوری ای که توسط صدها مایع کننده که در سراسر جهان در صنایع متعددی کار می کنند، مهار می شود. هریسون توضیح داد: «به عنوان مثال، در کارخانه‌های آبجوسازی که در آنها دی‌اکسید کربن زیستی در طی تخمیر تولید می‌شود، و دی‌اکسید کربن جذب می‌شود، برای ذخیره‌سازی و توزیع در رستوران‌ها و بارها برای توزیع آبجو و نوشابه ، کربن دی اکسید مایع می‌شود.»
مقدار زیادی کربن دی اکسید نیز در طی تخمیر ذرت و سایر محصولات برای اتانول زیستی و ارتقاء بیوگاز به بیومتان تولید می شود. بخش گاز صنعتی این دی‌اکسید کربن را برای ورود به زنجیره تامین تجاری گرفته و مایع می‌کند، جایی که می‌تواند به کارخانه‌های سوخت الکترونیکی برای تولید متانول و سوخت جت منتقل شود. سومین «قهرمان پنهان» مربوط به سه فرآیند پالایشی کلیدی است که برای تبدیل هیدروکربن‌های فیشر تروپش “FT” به سوخت جت استفاده می‌شود:
ایزومریزاسیون، هیدروکراکینگ و تولید آب. سنتز (synthesis) اف.تی ترکیبی از هیدروکربن های خطی با طول های مختلف تولید می کند. برخی از این پارافین ها برای گازوئیل یا نفت سفید بسیار کوتاه هستند، در حالی که برخی دیگر بیش از حد طولانی هستند.
هریسون توضیح داد: «مولکول‌های مومی سنگین و طولانی را می‌توان برای ساخت هیدروکربن‌های زنجیره‌ای کوچک‌تر، که برای گازوئیل و نفت سفید مورد نیاز است، هیدروکراک کرد. برای رسیدن به این هدف، در حضور یک کاتالیزور، هیدروژن به موم ها اضافه می شود. هنگامی که در معرض دمای بسیار سرد موجود ، در طول پرواز ، در ارتفاع بالا قرار می گیرد، مخلوطی از هیدروکربن های خطی می تواند یخ بزند و ایزومریزاسیون را به یک اولویت کلیدی تبدیل کند.
ایزومریزاسیون پارافین های بلند و مستقیم را به زنجیره های شاخه ای تبدیل می کند که شبیه درخت کریسمس هستند. این مولکول ها در دماهای سردتر مایع می مانند.
آخرین مورد از سه فرآیند پالایش، تصفیه هیدروژنی، شامل واکنش هیدروژن با الکل ها و استرهایی است که ممکن است در طول تشکیل شوند و آب تولید کنند.
آخرین “قهرمان پنهان” هریسون سنتز متانول است
فرآیندی که روزانه در گیاهان در سراسر جهان استفاده می شود. این شامل تبدیل گاز سنتز – ترکیبی از مونوکسید کربن، هیدروژن و کربن دی اکسید Zero Petroleum که نفت را از هوا (کربن بازیافتی) و آب تولید می کند، گفت: «ما اولین کارخانه خود را سال گذشته افتتاح کردیم، یک کارخانه مهندسی در Bicester انگلستان، و در حال افزایش هستیم. سرمایه امیدواریم که در چند سال آینده اولین مرکز تجاری خود را بسازیم.
تأسیسات ۱۰۰۰۰ فوت مربعی در میراث Bicester تا حدی به دلیل اهمیت تاریخی آن در هوانوردی و موتوراسپرت و نزدیک به دانشگاه آکسفورد انتخاب شد. کارخانه آن شامل تجهیزاتی برای هر سه فرآیند جداگانه مورد استفاده برای تولید سوخت است:
DAC الکترولیز برای ایجاد هیدروژن سبز و فناوری اف.تی اخصاصی. Zero Direct FT که یک پلت فرم “بی نظیر قدرتمند” برای سنتز سوخت فراهم می کند. کانان توضیح داد: “ما یک فناوری منحصر به فرد داریم که به ما امکان می دهد همه انواع سوخت را به صورت ۱۰۰٪ کاهشی تولید کنیم.”
فناوری مشابهی توسط Infinium راه‌اندازی شد، که برگرفته از شرکت Greyrock Energy رهبر فناوری سوخت‌های مایع است. لیز مایرز، معاون جهانی توسعه کسب و کار در Infinium ، توضیح داد: «ما یک مسیر تولید سوخت مستقیم داریم که جایگزینی برای اف.تی است که به ما امکان می‌دهد مستقیماً سوخت حمل‌ونقل را در محل تولید کنیم، بدون نیاز به هیدروکراک یا پالایش شخص ثالث. ”
این سه نفر در چشم انداز خود برای سوخت های الکترونیکی متحد بودند. هریسون گفت: “بیایید باور کنیم” – این پیام من خواهد بود. بیایید فناوری‌ها را یاد بگیریم، افزایش دهیم و هزینه‌ها را کاهش دهیم و این چرخه مرغ و تخم‌مرغ را بشکنیم.»
کانان خط مشی را به عنوان یک محرک کلیدی سوخت های پایدار هدف قرار داد، «در نهایت ما در تلاش هستیم تا کربن زدایی کنیم و اگر خط مشی به شدت کربن نگاه کند، عالی خواهد بود. این امر آن را از نظر نوآوری ها و فناوری ها بهتر می کند.”
مایرز با تاکید بر نیاز به تمرکز بر “اکنون” افزود: “سوخت های الکترونیکی امروز اینجا هستند. صحبت‌های زیادی در مورد راه‌حلی برای سال ۲۰۳۰ وجود دارد، اما ما شروع به بزرگ‌تر شدن کرده‌ایم، این در پرتگاهی برای رشد و مکانی هیجان‌انگیز است.»
