Szintetikus üzemanyagok

A belső égésű motoros autók tisztábban is működhetnének, mint az elektromosak, állítja több autógyár, legutóbb például a Porsche. Ehhez szerintük csupán arra lenne szükség, hogy olyan üzemanyagot használjanak fel bennük, amit a levegő szén-dioxidjának felhasználásával, szintetikusan állítanának elő. Elméletileg így csak ugyanaz a szén-dioxid kerülne vissza a levegőbe, amit korábban kivontak onnan.

A felvetés első hallásra ésszerűnek tűnik, azonban a szintetikus üzemanyagok előállításnak éppúgy akadnak buktatói, mint magának a gondolatmenetnek is. Utóbbiak közé tartozik például, hogy a belső égésű motoroknak csak a szén-dioxid kibocsátását hasonlítja a villanyautókéhoz. Kizárólag azzal számol, míg az egyéb káros anyagok termelését (részecske, korom, nitrogén-oxidok, fáradt olaj, stb.) nem veszi figyelembe. A szintetikus üzemanyagok gyártásával és forgalmazásával kapcsolatos problémák tisztázásához érdemes áttekinteni a technikailag egyébként működőképes előállítási folyamatot.

Első lépésként a levegőből különleges csapdákkal kivonnák és összegyűjtenék a szén-dioxidot. A csapda szűrőin átáramolva a szén-dioxid fennakad, és szivacsszerű anyagot képezve összegyűlik - miközben a szűrt levegő akadálytalanul áthalad. A szivacsszerű anyagot 95 fok fölé hevítve (energiabefektetés) a szén-dioxid újra felszabadul, és összegyűjtve elvezethető.  A szénhidrogének közé tartozó benzin és gázolaj előállításához a másik fontos összetevő a hidrogén, amit vízből állítanának elő. Lehetőleg megújuló forrásból (szél, nap, víz) származó árammal felbontanák a vizet (újabb energiabefektetés), és a felszabaduló hidrogént használnák fel a szintetikus üzemanyag előállításához. A vízbontás másik terméke, az oxigén bármire felhasználható, de akár szabadon is ereszthető. Az így előállított hidrogén egyébként önmagában is felhasználható (lenne) belső égésű motorban, vagy tüzelőanyag-cellában.

A hidrogént és a szén-dioxidot víz és - a vegyi folyamatot gyorsító - katalizátor jelenlétében reagáltatják egymással. Az eredmény a földgázt alkotó metánnal megegyező gáz, így azonnal felhasználható lenne akár földgáz-üzemű (CNG) autókban, akár háztartásokban, vagy akár tartályokban el is tárolható. A következő lépésben ezt a gázt a Fischer-Tropsch eljárásnak vetik alá, ahol szintén katalizátor jelenlétében a metángáz szén- és hidrogénatomjai szétválnak. A szénatomok hosszú láncokká szerveződnek, a hidrogénatomok pedig hozzájuk kapcsolódnak. A folyamat során mézszerűen sűrű, a paraffinhoz hasonló folyadék keletkezik. (Csak, hogy el tudjuk képzelni, a hagyományos, szülinapi tortára kerülő gyertyák megszilárdított paraffinból készülnek.) Ennek a folyadéknak a szénláncai az olajfinomításban megszokott eljárásokkal azután gond nélkül különböző méretűekre darabolhatók, így tetszés szerint állítható elő belőle szintetikus benzin, szintetikus gázolaj, motorolajokhoz alapolaj és még sok más vegyület.

A Fischer-Tropsch eljárás nem új, alkalmazásával a második világháború előtt és alatt Németországban szénből műbenzint gyártottak. Szintén a Fischer-Tropsch eljárással állít elő már évek óta a Shell csoport földgázból szintetikus alapolajat, amit többek között motorolajok gyártásához használnak fel. Egy Ineratec nevű cég pedig a Kopernikusz projekt keretében mutatott be egy közönséges szállító konténerbe beépített kísérleti berendezést, amely a levegő szén-dioxid-tartalmának kivonásával egy nap alatt kerek tíz liter szintetikus üzemanyagot állít elő.

Mindez nagyon szép, de nyilván felmerül a kérdés, mibe kerül mindez? Annak idején a műbenzinnel is az volt a legnagyobb gond, hogy drágább volt a kőolajból előállítottnál. Jelen esetben azonban mindjárt egy másik probléma is felvetődik. A szén-dioxid kivonásához, a vízbontáshoz és a többi vegyi folyamathoz rengeteg energiára van szükség, jóval többre, mint amennyi energiát végül a végtermék, azaz a szintetikus üzemanyag tartalmaz. A kőolaj-származékok nagyok jók ebben, mivel ezek eleve tartalmazzák a kémiai energiát, tehát csak kitermelni, lepárolni, szállítani kell őket.

Ez komolyan megkérdőjelezi a mesterséges üzemanyagok versenyképességét, akkor meg különösen, ha az energia nem megújuló forrásból származik. Hiszen akkor ismételten ott tartanánk, ahonnan elindultunk, vagyis csak jelentős mennyiségű szén-dioxid termelése árán sikerült előállítani üzemanyagot. Ezért amikor az Audi tervezett egy évente 400 000 liter szintetikus gázolajat előállító kísérleti üzemet beindítani, azt egy svájci faluba szánta, ahol vízerőművel oldották volna meg az üzem energiaellátását. A tervet időközben törölték.

Ezzel együtt végeztek megtérülési számításokat is. A legutóbbiak szerint, ha beindulna a nagyüzemi gyártás, annak mértékétől függően 1 és 1 euró 40 cent, azaz körülbelül 360 és 550 forint között lenne a szén-dioxid semleges, szintetikus üzemanyag literenkénti termelői ára. Ez így nem is hangzik annyira ijesztően, ám ha erre rápakolnák ugyanazokat az adókat, amelyekkel ma sújtják a folyékony üzemanyagokat, akkor legkevesebb 800 és 1000 forint közötti összeget kellene letenni egyetlen literért. Ilyen áron aligha hihető, hogy bárki rohanna megvenni.