保时捷(Porsche)和法拉利(Ferrari)等汽车制造商正寄希望于合成燃料，以确保它们的汽车不受欧盟到2035年禁止销售新型内燃机汽车的限制。
合成燃料——或电燃料(e-fuel)——是一种用水中的氢和空气中的碳制成的汽油。问题是提取这些元素所需的电力。然而，一些公司已经在小规模生产电子燃料，包括英国的一些公司。
那么，我们会很快在加油站看到电子燃料吗?我们和地球能负担得起使用它吗?我们采访了Patricia Thornley教授阿斯顿大学能源与生物制品研究所(EBRI)所长，来寻找答案。
什么是电子燃料?
电子燃料是合成燃料。它们是由二氧化碳(CO)构成的2)和氢。你可以用电解产生氢气你可以提取一氧化碳2从大气中直接捕获空气。
把它们结合在一起就产生了碳氢化合物燃料。如果你得到这些分子的不同混合物，那么就为不同的目的提供了不同的燃料:比如，较轻的分子适用于飞机的点火燃料，而你需要较重的分子用于汽车或船舶发动机。
它们与生物燃料有何不同?
对于生物燃料(例如乙醇和生物柴油)，你正在种植含有碳、氢和氧的材料，并试图将其转化为可以使用的液体或气体。
在很多方面，这条道路与电子燃料是一样的，但不同的是，生物燃料需要土地。
电子燃料的主要优点是你不用植物，但缺点是你要消耗更多的能源，而且这些能源仍然需要从其他地方获得。
英国的电子燃料产量正在上升，但商业大规模生产将需要政策支持©Shutterstock
电子燃料如何帮助减少碳排放?
如果我们在今天的汽车发动机中使用电子燃料，那么从汽车后部排出的碳排放量将是相同的2也就是说，直接排放到大气中。
但这并不是我们考虑碳时需要考虑的全部。因为如果燃料中的碳来自可再生资源——例如，如果它是最近从大气中提取出来的——那么我们就会把它再循环回来。
我们不需要担心我们在大气中创造了新的碳负担，因为这是一个完美的循环:空气中的碳原子被直接的空气捕获所吸收，变成燃料，然后再释放出来。
更像这样
生物燃料也是如此——它们都是一种低碳燃料，实际上可以帮助我们应对气候变化。
什么时候可以使用电子燃料?
我们还没有达到生产足够数量的电子燃料的阶段，无法将其商业化。
实际上，在我们有适当的政策措施之前，这是不可能发生的。
加油站需要改变以适应电子燃料吗?
不。首先，电子燃料模仿现有燃料，因此我们可以在现有的燃料基础设施中运行。
我们需要的任何改变都是在“上游”(在燃料生产过程的早期阶段):如果你想要大量的电子燃料，那么你需要在生产燃料的地方有更多的可再生电力。
如果我们在英国大量增加电子燃料的生产，电力基础设施将是必须改变的。但是你还需要电解工厂(水被分离的地方)来生产氢气。
阅读更多:
电子燃料的成本是多少?
目前，它比其他燃料要贵得多。因为这种从碳氢化合物(一种由氢和碳组成的有机化合物)中获取燃料的方法需要用电，而且这个过程需要电解装置，成本很高。
为了降低成本，我们可以利用太阳能进行电解。阳光是免费的，但我们仍然需要降低太阳能电池板的成本。
除非我们降低这些装置的成本，否则我们将无法通过电解生产出大量的氢。
隐性成本是什么?
这是我们需要注意的生命周期成本。电解装置使用相当数量的稀土金属，或者我们称之为“关键矿物”。我们需要确保，如果我们想要建造很多这样的单元，那么我们有足够的关键矿物来维持它的可持续发展。
这就是电解装置的生产和这些燃料的成本昂贵的原因。然后我们必须通过催化剂(使用物质来增加化学反应的速度)将氢和二氧化碳结合起来，这也需要金属。
在整个生产链中，我们都在使用地球的资源。如果我们以一种适度的方式使用它们，那就没问题了，但如果我们只使用有限的矿物质，那就有问题了。
首先，它们很贵。其次，它们通常位于地缘政治不稳定的地区。第三，我们可能会耗尽地球的自然资源，使其变得不可持续。
在提取这些物质的国家，还需要考虑一些社会因素，比如采矿条件。重要的是，我们需要确保这是完全负责任的。
电子燃料是个好主意，但我们需要考虑其生命周期的后果，以及我们的地球可持续供应所需金属和材料的能力。
电子燃料安全吗?
绝对的。我们都坐飞机，我们相信他们!关于“氢”这个词有很多恐惧——人们会想到兴登堡飞艇灾难。
但我们已经取得了长足的进步，氢的使用在全球的工业工厂中很普遍。当然，我们必须制定适当的健康和安全程序，但我们知道如何去做，也有能力去做。
关于我们的专家Patricia Thornley教授
Patricia Thornley是能源与生物制品研究所(EBRI)的主任，也是阿斯顿大学工程与物理科学学院的教授。她的研究已发表在包括生物质和生物能源,清洁生产杂志,废物管理。
阅读更多:
