我们的星球蕴藏着丰富的能源，其中，太阳和风都是取之不尽的资源。当然，至少从全球整体来看是这样的。在局部区域，情况则有所不同。风力或阳光不足的地区无法通过这些能源满足其能源需求，或者只能满足部分需求。例如，在德国，风力涡轮机每年平均只有约 66 天能够满负荷运行。根据德国联邦电网的数据，风力提供的电力占 2022 年消耗量的 25.9%。这种再生能源产生的部分能量为电动汽车的生态平衡做出了重要贡献。然而，目前全球约有 13 亿辆车辆，这些汽车在未来许多年里仍将使用内燃机行驶。若要以环境友好的方式进行驾驶，我们就需要其他解决方案，例如，对气候零影响的合成燃料，即所谓的 eFuels。现阶段，保时捷正致力于此——保时捷已在南美打造了一座新 eFuels 生产设施。
巴塔哥尼亚（Patagonia）试点项目
蓬塔阿雷纳斯（Punta Arenas）位于智利南部的巴塔哥尼亚地区。这座世界上最南端的城市之一，人口约 13 万，是麦哲伦海峡西岸重要的贸易中心。这座城市还有一个特色：一年四季“狂风不止”。这里的强风几乎总是从同一个方向吹过，一路不停，席卷着绿植荒芜的土地。风的力量是如此强大，甚至让树木变形为奇怪的雕塑。当地人称这些树为“旗帜树”。不过，在此之前，这里的风能并没有得到很好的使用。要知道，这里的劲风可以在一年中的 270 天为风力涡轮机最大产能运行提供风能。保时捷希望与国际合作伙伴一起开发这一风能宝藏，并为此收购了智利公司 Highly Innovative Fuels（HIF）11.6% 的股份。保时捷最终的目的是利用这里的风能来生产合成燃料。蓬塔阿雷纳斯附近的生产厂已于 2022 年 12 月落成，名为哈鲁奥尼（Haru Oni），这是当地的方言，意为“风的土地”。在目前的试验阶段，保时捷计划每年生产 13 万升 eFuels。
来自空气和水的燃料
保时捷渴望可永久供应的绿色电力，因为生产 eFuels 的第一步便需要大量的绿色电力，用来电解生产氢气。水是一种非常稳定的化学成分。两个氢原子与一个氧原子组成一个水分子。如果想要从这种结构中提取氢，我们就需要大量的能量。而巴塔哥尼亚的风就能提供这种取之不尽、用之不竭的能源，因此可以在那里可持续、廉价地生产氢气。此外，在巴塔哥尼亚这样能源匮乏的地区，所产生的电力也必须获得直接使用，以获得最大效益。
除了氢，eFuels 的生产还需要第二个组成部分：二氧化碳。这是一种温室气体，当它在大气中密度过高时，便会加速全球变暖。二氧化碳可以通过直接空气捕集的方式来收集（亦即直接从环境空气中提取）。在这个过程中，空气流经一个类似于汽车尾气催化器的陶瓷过滤器。而流动通道内并没有装载贵金属，而是装载了一种能结合二氧化碳分子的化学物质。一旦二氧化碳采集区域被充满后，过滤器就会被密封、抽真空，然后加热。二氧化碳在加热中溶解，最终被提取到一个罐子里。如果看具体数字的话，一升 eFuels 合成燃料的氢是从 3 升淡化的海水中提取的，而二氧化碳是从 6,000 立方米的空气中提取的。
eFuels 的制备和使用
接下来，保时捷需要建造一个合成设施，确保氢和二氧化碳的结合，如此便能生产甲醇。甲醇可较好地储存、运输，且耐老化。目前，船用发动机正越来越多地使用甲醇。不过，为了让乘用车使用甲醇，就必须对其进行进一步加工，并在最终合成中吸收额外的碳化合物，最终让甲醇变为“汽油”。最终产品是汽油和柴油的替代品与 eFuels。后者将会被混合到传统以矿物油为基础的燃料中，随着 eFuels 在传统燃料中份额的增加，其造成的污染也将越来越少。
愿景
由此，在智利生产的燃料除了空气和水之外，并不需要什么其他物质。这种燃料可以运往全世界的加油站网络。此外，还有一点十分重要：所有内燃机都可以使用 eFuels 燃料，无论是经典汽车，还是高性能赛车。一旦这种燃料的使用达到一定程度，其在燃烧过程中排放的二氧化碳就不会多于在生产过程中从环境空气中获取的二氧化碳。由此，碳循环将会闭合。直至本个十年的中期，蓬塔阿雷纳斯的年产量预计将增长到 5,500 万升 eFuels。两年后，其产能将达到 5.5 亿升，且还将进一步扩大。这相当于德国乘用车燃料需求的 1.2%。毫无疑问，这将是一个具有巨大潜力的开端。
信息
本文初刊于保时捷客户杂志《Christophorus》第 407 期。
文：Heike Hientzsch
图：保时捷
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