Spasí automobilový průmysl syntetická paliva? Spíš ne

ABSTRACT: Synthetic fuels can substitute petroleum fuels in transport, but their production is highly energy intensive and currently up to five times more expensive than that of petroleum fuels. Moreover, the required high upfront investment may not be returned if the current trend towards electric and hydrogen propulsion prevails as dominant.

Veškeré emise ze spalovacích motorů u nových vozidel budou od roku 2035 v Evropské unii zpoplatněny. Tím bude prakticky znemožněn prodej nových benzinových a naftových aut. Kromě syntetických paliv ale bude možné zřejmě používat také zkapalněný zemní plyn (LNG), vodík – ať už formou palivového článku nebo zkapalněného vodíku – a především elektromobily.

CO JSOU SYNTETICKÁ PALIVA?

Syntetická paliva, označovaná často jako e-paliva, jsou vyráběná chemickou cestou bez použití ropy. Zatímco běžný benzin či diesel vzniká rafinací ropy, umělá paliva vznikají chemickou reakcí vodíku a oxidu uhličitého. Pokud je při výrobě využita energie z obnovitelných zdrojů včetně takzvaného zeleného vodíku, je palivo považováno za uhlíkově neutrální.

Jejich spalování produkuje výrazně čistší emise bez síry a aromatických uhlovodíků a využití CO₂ pro výrobu (odpad z průmyslové výroby nebo přímo ze vzduchu) z nich dělá uhlíkově neutrální palivo. Syntetická paliva se mohou stát příměsí klasických paliv, nebo se mohou spalovat zcela samostatně. Jejich využití si vynutí pouze částečnou úpravu klasických spalovacích motorů, také lze využívat současnou čerpací infrastrukturu.

ENERGETICKÁ NÁROČNOST VÝROBY E-PALIV JE VYSOKÁ

Problém je v tom, že syntetická paliva budou moci být vyrobena pouze reakcí zeleného vodíku a oxidu uhličitého, nikoliv z fosilních zdrojů na bázi zemního plynu a uhlí. Energetická náročnost takové výroby je ale podle odborníků z Vysoké školy chemicko-technologické (VŠCHT) Praha vysoká. Výroba syntetických paliv je v současné době na začátku, celosvětové kapacity pro jejich využití v automobilové dopravě jsou zanedbatelné. Do budoucna tak budou potřeba nákladné investice do výrobní infrastruktury. Komplikací může být i zajištění základních surovin pro výrobu, uvedli zástupci VŠCHT Praha.

Jeden z prvních testů výroby provádí Porsche v Chile, kde v pilotní fázi bude vyrábět 130 tisíc litrů syntetických paliv ročně. V plánu je rozšíření kapacity až na 550 milionů litrů ročně, což je ale v celosvětovém měřítku pod rozlišovací schopnost. Jen v Německu ročně spotřebují osobní auta několik desítek miliard litrů benzinu a nafty. Mezi další plánované závody patří Norsk e-Fuel v Norsku, který má začít vyrábět v roce 2024 a zaměřuje se na produkci leteckého paliva v množství kolem 25 milionů litrů ročně. Využití syntetických paliv je totiž možné například i v leteckých motorech. Nizozemské aerolinky KLM uskutečnily v únoru 2021 jako první na světě komerční let s cestujícími s využitím syntetického leteckého paliva vyrobeného z udržitelného zdroje.

NADĚJNÉ MŮŽE BÝT UKLÁDÁNÍ ELEKTŘINY DO SYNTETICKÝCH PALIV

Výroba v Česku je zatím nepředstavitelná, domnívá se docent Pavel Šimáček, odborník na paliva z VŠCHT. Ten tvrdí, že energetická náročnost výroby syntetických paliv je obrovská, přičemž v Česku nemáme ani žádné kapacity na výrobu. Šimáček primárně zdůraznil, že podmínky pro využití syntetických paliv v praxi budou do značné míry závislé na jejich případné definici v evropských normách. V základu podle něj jde o paliva vyrobená chemickou cestou ze syntézy zeleného vodíku a oxidu uhličitého. Technologicky je však podle něj možné ve výrobě například i využití biomasy nebo jiných produktů. „Bude ale záležet, zda to vyhoví podmínkám, které si státy nastaví,“ podotkl.

Podle profesora Milana Pospíšila, prorektora VŠCHT pro strategie a rozvoj, je ale nadějným směrem ukládání přebytečné elektřiny do chemikálií, v tomto případě syntetických paliv.

„U nás na VŠCHT Praha bude Ústav ropy a alternativních paliv podávat projekt do Technologické agentury ČR, Prostředí pro život – alternativní způsob zpracování CO₂ z kvasných procesů nebo ze spalin. Jde o projekt ukládání přebytků elektrické energie z obnovitelných zdrojů, především z fotovoltaiky, do chemikálií, jako jsou uhlovodíky, metanol, čpavek či etanol. Elektřina se velmi špatně ukládá. Jeden zásobník ve firmě ČEPRO má stejnou úložnou kapacitu (hustotu energie) jako milion tun lithiových baterií. Navíc efektivita fotovoltaiky během roku je jen 12 %, zbytek času nevyrábí, třeba v noci, při zatažené obloze atd. Náš projekt má toto pomoci vyřešit. Výroba syntetických paliv je neefektivní, má jen 30 % výtěžnosti, ale když se do nich ukládá elektřina, je efektivita mnohem vyšší,“ vysvětluje profesor Pospíšil.

V Praze Suchdole v Ústavu chemických procesů AV ČR zase podle informací profesora Pospíšila zkoušejí vyrábět syntetická paliva elektrochemicky, a to z CO₂ a vody.

V ORLEN UniCre v Litvínově zkoušejí vyrábět syntetická paliva z biomasy, použitých kuchyňských olejů nebo z odpadních plastů. „V uplynulých letech jsme v laboratorním měřítku vyráběli pokročilá biopaliva z dřevní štěpky či slámy, tento projekt jsme ale zastavili kvůli nedostatku vstupní suroviny. Nyní se snažíme u čerpacích stanic sbírat od zákazníků použitý kuchyňský olej, z něhož pak budeme zatím v laboratorním měřítku vyrábět hydrogenovaný rostlinný olej (HVO), pokročilé biopalivo, které se přidává do motorové nafty. Krom toho v pilotním projektu pyrolýzou zkapalňujeme odpadní plasty, které budeme přidávat ve formě kondenzátu do petrochemických produktů – polyetylenu a polypropylenu,“ vysvětluje šéf ORLEN UniCre Jiří Hájek.

Pilotní projekt výroby syntetických paliv probíhá i v Drážďanech ve firmě Sunfire, která své výrobní kapacity hodlá rozšiřovat.

Problémem syntetických paliv je jejich vysoká výrobní cena. Ta je dnes více než pětinásobná vůči běžným pohonným hmotám – 150 až 200 korun za litr. Je pravděpodobné, že cena sice půjde dolů, ovšem vždy bude vázána na cenu zelené elektřiny. Podle několik let starých studií by se ale v případě navýšení výroby a příznivých cen elektřiny mohla cena samotného syntetického paliva v budoucnu pohybovat kolem 1,4 eura (33 Kč) za litr bez spotřební daně. Podle analýzy ekologické organizace Transport & Environment (T&E) však bude provoz automobilu na e-palivo během pěti let stát řidiče zhruba o 10 000 eur (235 700 Kč) víc než provoz elektromobilu, ročně tedy o 50 tisíc korun více.

Pro větší využití syntetických paliv tak budou zapotřebí masivní investice v řádech miliard. Děkan Fakulty chemické technologie VŠCHT Praha Petr Zámostný přitom upozornil, že komplikace mohou být i v logistice surovin a energetické náročnosti výroby, kdy je třeba při výrobě spotřebovat víc energie, než potom palivo obsahuje. „To ale platí pro elektřinu také, takže syntetické palivo může být podobná energetická konzerva jako baterie,“ uvedl.

Před obrovskou energetickou náročností výroby syntetických paliv – označovaných též jako e-fuel – varoval i europoslanec za TOP 09 Luděk Niedermayer. Z dostupných dat vyčíslil, že pokud by byl v Evropě prodán jeden milion nových aut na umělý benzin či naftu za rok, tedy zhruba každé desáté auto, v horizontu 15 let bychom potřebovali tolik čisté elektřiny navíc, kolik odpovídá v průměru roční produkci třinácti jaderných elektráren velikosti Temelína.

„Co se týče e-fuelu, dnes se mluví o ceně kolem 100 korun (za litr), ne-li víc. I když díky větší výrobě jeho cena klesne, stále to bude mnohem dražší než dnešní spalovací mobilita,“ uvedl pro server Lidovky.cz.

„Tato paliva mají jednoznačné výhody, co se týče přepravy a tankování, jako paliva do klasických motorů, oproti výrobě vodíku jsou emisně výhodnější a nynější vysoká cena bude s navyšováním produkce klesat,“ tvrdí naopak šéf Unie nezávislých petrolejářů Ivan Indráček.

To potvrzuje i eFuel Alliance, tedy organizace, která sdružuje výrobce a další firmy, které jsou v oblasti syntetických paliv zainteresované. Podle ní v roce 2025 mají náklady na výrobu jednoho litru e-paliva činit 1,61 až 1,99 eura (v přepočtu zhruba 38 až 47 korun), a predikuje, že do roku 2050 klesnou na 0,7 až 1,33 eura na litr (16,50 až 31 Kč).

Samotná eFuel Alliance uvádí tuto předpověď bez jakéhokoli upřesnění a argumentace. Důležitý je přitom zejména fakt, že jde o vyčíslení nákladů na výrobu – skutečná cena bude po započtení marže výrobce a prodejce, nákladů na přepravu (ty budou také vyšší než dnes) a daní výrazně vyšší. Dle různých odhadů to v roce 2050 může být i 60 až 100 korun za litr. Právě tyto sumy se už blíží aktuálním realističtějším údajům a předpovědím.

SYNTETICKÁ PALIVA MOHOU SNÍŽIT EMISE NA PĚTINU

Emise CO₂ ze syntetických paliv by ovšem podle Václava Louly z České asociace petrolejářského průmyslu a obchodu byly až o 80 procent nižší. Pokud je bude možné využít, objeví se na trhu ještě před plánovaným zákazem spalovacích motorů v roce 2035, řekl Právu. „Taková paliva se mohou vyrábět z dřevní hmoty, plastů, lignocelulózy a z ní vyrobit vyspělá biopaliva, nebo lze zachytávat CO₂ z atmosféry a spolu se zeleným vodíkem konverzními postupy vyrobit kvalitní syntetický benzín, naftu nebo petrolej,“ popsal Loula s tím, že na těchto nízkouhlíkatých kapalných palivech se pracuje, ale teď je ještě příliš brzy na to, aby s tím výrobci přišli na trh. „Velcí světoví petrolejáři, ale i další světové firmy se budou určitě snažit, aby to bylo před rokem 2035 za předpokladu, že v konkurenci pohonů zůstanou spalovací motory,“ dodal Loula.

„Syntetická paliva jsou podle mě jeden střípek ze širokého portfolia možností. Mohla by se vyrábět třeba tam, kde jsou velké přebytky elektřiny z obnovitelných zdrojů, aby se do nich mohla ta elektřina ukládat. Není jedno univerzální řešení. Já jsem ale přesvědčen, že EU bude muset rozhodnutí zakázat spalovací motory ještě revokovat. Nelze nikomu nařídit, aby si kupoval drahá elektroauta. Jezdily by tu jen samé ojetiny. Ledaže by bylo cílem omezit individuální automobilovou dopravu úplně a udělat z ní jen výsadu bohatých nebo ji úplně zakázat,“ uzavírá Milan Pospíšil.

Byť se e-paliva mohou stát alternativou, automobilky s nimi – i přes některá silná prohlášení – vlastně nepočítají, sázejí vesměs už jen na elektromobily. „Je to řešení, jak snížit u vozů se spalovacími motory emise CO₂ rychleji než bez nich. I proto by EU rozhodně měla zavést syntetická paliva do své legislativy. Dle mého jsou užitečná a mohla by se přidávat do tradičních paliv. Avšak na druhou stranu také platí, že my obecně jsme oddáni elektromobilitě,“ řekl šéf automobilky Porsche Oliver Blume při svém nedávném setkání s novináři po výroční tiskové konferenci automobilky. A to může být i jádro celé svízele: syntetická paliva sice mohou pohánět stávající světovou flotilu aut, jenže ta bude stárnout, podíl aut se spalovacími motory bude klesat a investice mnoha stovek mi­liard eur, které by výrobu e-paliv pro všechna ta auta umožnila, se nemusí nikdy vrátit. Pro určitou menší skupinu vozů (sportovní, do extrémních podmínek, skutečné veterány) ale alternativou být mohou.