所有被稱為電子燃料的燃料都是用可再生能源生產(chǎn)的。簡(jiǎn)而言之，來(lái)自綠色電力生產(chǎn)的氫氣與 CO2結(jié)合，例如來(lái)自工業(yè)廢氣或空氣中的CO2 ，形成溫室氣體中性的氣態(tài)或液態(tài)碳?xì)浠衔?。Power-to-X(PtX)，Power-to-Liquid(PtL) 或 Biomass-to-Liquid (BtL)術(shù)語(yǔ)已用于制造過(guò)程。原則上，電子燃料或合成燃料可分為幾類。

PtL(Power-to-Liquid) 是一種通過(guò)氫氣與二氧化碳和氣體結(jié)合的中間步驟將電能轉(zhuǎn)化為各種液體合成燃料（如汽油、柴油、煤油和甲醇）的過(guò)程。

氫氣是通過(guò)電解水產(chǎn)生的，它既可以直接用作燃料（用于燃料電池汽車），也可以與 CO 2 反應(yīng)   形成不同的氣態(tài)（動(dòng)力轉(zhuǎn)化為氣體）或液態(tài)（動(dòng)力轉(zhuǎn)化為液體）碳?xì)浠衔铮涸谶@條工藝路線上，可以生產(chǎn)可用于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的燃料 ， 這 方便 了以 傳統(tǒng) 方式駕駛重型貨物和長(zhǎng)途交通。 因?yàn)檫@些合成燃料是使用電能生產(chǎn)的，所以它們通常被稱為電燃料，或電子燃料。  

使用 BtL藝（生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為液體）生產(chǎn)的能源也具有比化石燃料更好的平衡。因?yàn)楫?dāng)BtL燃燒時(shí)，只有植物先前從大氣中吸收的CO2量被釋放出來(lái)。BtL燃料只有在其生產(chǎn)所需的生物質(zhì)不與森林或耕地競(jìng)爭(zhēng)時(shí)才有意義。第二代生物燃料避免了競(jìng)爭(zhēng)，因?yàn)樵摴に嚮谠孱悺⒛静膹U料、稻草或污水污泥等。原則上，任何含碳生物質(zhì)都適合作為BtL的原料。

除了來(lái)自空氣、生物廢物的二氧化碳之外，其他碳源也可用作合成燃料的起點(diǎn)，包括廢 棄 物、 垃圾 分類 的 殘?jiān)?/span> 和殘?jiān)?/span> 的加工廢物。這背后的想法是使用廢物不再只是在廢物焚燒廠產(chǎn)生熱量，而是作為燃料生產(chǎn)價(jià)值鏈的一部分。

在生產(chǎn)過(guò)程中，首先生產(chǎn)純合成氣，可以將其轉(zhuǎn)化為新塑料或合成燃料。該技術(shù)的核心是一個(gè)反應(yīng)器，在該反應(yīng)器中，含碳原料在超過(guò)1000攝氏度的溫度下與氧氣和蒸汽進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化。生成的合成氣是一氧化碳和氫氣的混合物，在第二步中被催化轉(zhuǎn)化為各種氣態(tài)和液態(tài)烴轉(zhuǎn)變。所使用的工藝被稱為費(fèi)托合成法，發(fā)明于1925年，最初用于液化煤。根據(jù)催化劑和目標(biāo)產(chǎn)物的不同，合成在大約160到300攝氏度的溫度和25巴的壓力下進(jìn)行。因?yàn)槌藴p少細(xì)粉塵排放外，燃燒時(shí)氮氧化物的排放也會(huì)減少。

除了液態(tài)、低硫合成燃料外，費(fèi)托合成還生產(chǎn)合成機(jī)油和碳?xì)浠衔?。這些碳?xì)浠衔锟梢院铣蔀槠?、柴油、甲醇，并進(jìn)一步合成為甲醛醚 (OME)。OME的化學(xué)結(jié)構(gòu)不同于傳統(tǒng)的石油基燃料，因?yàn)樗醒鯕?。OME燃燒時(shí)幾乎沒(méi)有細(xì)粉塵和煙灰。這使得它作為一種燃料非常有趣，因?yàn)槌藴p少細(xì)粉塵排放外，燃燒時(shí)氮氧化物的排放也會(huì)減少。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)極其復(fù)雜和昂貴的排氣后處理可以通過(guò) OME減少到最低限度。

電子燃料燃燒更清潔，適用于所有發(fā)動(dòng)機(jī) ， 電子燃料缺乏氮和硫化合物以及芳烴，這有助于降低污染物排放。另一個(gè)核心優(yōu)勢(shì)：合成燃料在技術(shù)上與傳統(tǒng)燃料沒(méi)有什么不同。它們甚至可以用于 傳統(tǒng)的 汽車，并通過(guò)現(xiàn)有的燃料基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行分配?？紤]到這些優(yōu)勢(shì)，調(diào)整車輛燃油系統(tǒng)和擴(kuò)大油箱基礎(chǔ)設(shè)施似乎很有意義?；旧蠟榱朔乐箵p壞現(xiàn)有車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)，合成燃料的特性必須在柴油和汽油的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。它使開(kāi)發(fā)人員更容易為合成燃料的新車設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)。

即使電子燃料最初不是以純粹的形式使用，它們也可以通過(guò)所謂的混合（即將它們添加到普通燃料中）對(duì)減少運(yùn)輸部門的 CO2和污染物排放 產(chǎn)生重大影響。

在當(dāng)前適用的燃料標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，該運(yùn)輸部門的 CO2排放量可以通過(guò)混合物快速且可持續(xù)地減少。正如可以混合使用電子燃料一樣，今天的生物燃料已經(jīng)在發(fā)生這種情況。一個(gè)例子是R33柴油燃料，它是一種傳統(tǒng)柴油和33%由氫化植物油和用過(guò)的食用油甲酯組成的生物成分的混合物。R33 甚至超過(guò)了DINEN590柴油標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求。因此，它可以不受限制地用于所有柴油車輛。

大眾汽車與科堡應(yīng)用科學(xué)大學(xué)和其他20家合作伙伴合作，多年來(lái)一直在研究這種燃料。在開(kāi)發(fā)階段，工程師首先在滾筒測(cè)功機(jī)上使用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試替代燃料。

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低碳技術(shù)與有機(jī)廢棄物處理

圖文：網(wǎng)絡(luò)

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