E-Fuels Was Ist Das

E-Fuels Was Ist Das; Mit welchen Kraftstoffen wie Benzin, Diesel, Strom, Wasserstoff oder synthetischen Kraftstoffen werden unsere Autos in nicht allzu ferner Zukunft fahren können? Eine Frage, die angesichts des drohenden Ölembargos gegen Russland und des Klimawandels viele Menschen beschäftigt. [Zitat erforderlich]

Was sind die Beweggründe für die Forschung und Entwicklung synthetischer Kraftstoffe?

Mit der Unterzeichnung des Pariser Klimaabkommens hat die Weltgemeinschaft einen Konsens über Klimaschutzziele erzielt, der weitreichende Auswirkungen haben wird. Die Nutzung fossiler Brennstoffe wird schließlich zugunsten erneuerbarer Energiequellen eingestellt. Aus diesem Grund ist es nicht mehr akzeptabel, Schiffe mit Schweröl anzutreiben, es ist nicht mehr akzeptabel, Flugzeuge mit Kerosin anzutreiben, und es ist wichtig, so schnell wie möglich von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor auf Elektrofahrzeuge umzusteigen .

E-Fuels Was Ist Das
E-Fuels Was Ist Das

Als Ziel für dieses Unterfangen wurde das Jahr 2050 gewählt. Aber was wäre, wenn es einen Kraftstoff gäbe, der nicht schädlich für die Umwelt wäre, nicht viel in der Herstellung kostete und in keiner Weise zur Erwärmung des Planeten beitrug? Ist es überhaupt vorstellbar, das gleiche Auto zu fahren, das wir immer gefahren sind, ohne die Welt um uns herum zu beeinflussen? Um diesen Punkt voranzutreiben, haben Wissenschaftler eine beträchtliche Zeit und eine Reihe von Jahren daran gearbeitet, eine große Vielfalt synthetischer Kraftstoffe zu entwickeln.

Woher kommen die Bestandteile synthetischer Kraftstoffe?

Mais, Raps, Weizen und Palmöl waren einige der nachwachsenden Rohstoffe, die von den Forschern als brauchbare Kandidaten für die Verwendung bei der Herstellung von Kraftstoffen für Benzin- und Dieselmotoren geprüft wurden. Die Forscher prüften auch die Möglichkeit, andere nachwachsende Rohstoffe zu verwenden. Andererseits war schnell klar, dass dies erhebliche Auswirkungen auf die Umgebung haben würde. Um Platz für Palmölplantagen zu schaffen, wurden unerschlossene Wälder in Asien und Südamerika abgeholzt, und diese Praxis dauert noch an. Palmöl ist Bestandteil einer Vielzahl von Waren, unter anderem in der Lebensmittel- und Kosmetikindustrie sowie Benzinzusatzstoffen.

Nachdem festgestellt wurde, dass die Forschung mit Müll, Reststoffen und sogar Algen wenig Erfolg versprechend war, arbeiten Experten derzeit an synthetischen Kraftstoffen, die auf Wasserstoff als Hauptkomponente angewiesen sind, um ihre Ziele zu erreichen. Denn diese hat den unbestreitbaren Vorteil, dass sie in der Natur praktisch unbegrenzt verfügbar ist und zudem ohne jeglichen Einfluss auf die Umwelt erzeugt werden kann. Das ist ein Vorteil, der nicht zu leugnen ist. Wissenschaftler sprechen von „elektrizitätsbasierten Kraftstoffen“, auch E-Fuels oder Power-to-X genannt, weil bei der Elektrolyse von Wasser unter Einsatz von (regenerativer!) Energie Wasserstoff freigesetzt wird. Dieser Prozess ist als „elektrizitätsbasierte Kraftstoffe“ bekannt. [Weiteres Zitieren ist erforderlich]

Der Begriff “z” wird in Übereinstimmung mit der Art des hergestellten Kraftstoffs verwendet, wie “E-Diesel”, “Synthesegas”, “E-Methanol” oder ähnliches. Die Herstellung gasförmiger Kraftstoffe erfolgt über die Nutzung der Power-to-Gas-Technologie, die auch als Strom-zu-Gas-Technologie bezeichnet wird. Auf der anderen Seite werden flüssige Kraftstoffe durch die Nutzung der Power-to-Liquid-Technologie (Elektrizität zu Benzin) erreicht.

Definitionen, die in den meisten Situationen anwendbar sind

E-Fuels sind eine spezielle Art von Kohlenwasserstoff, die nur im Labor hergestellt werden können, indem Wasserstoff und Kohlendioxid in einer kontrollierten Umgebung gemischt werden. Die Produktion von Wasserstoff stammt aus einem als „Power-to-Gas“ bekannten Verfahren, bei dem Wasser elektrolysiert wird, um Wasserstoffgas zu erzeugen. Die Produktion von Kohlendioxid stammt aus der „Kohlenstoffabscheidung und -nutzung“, einem zusätzlichen Vorgang. Daher sollten wir E-Fuels nicht als primäre Energiequellen betrachten; vielmehr sollten wir sie als sekundäre Energiequellen betrachten. Sie können dies tun, indem sie Strom aus erneuerbaren Quellen wie Windkraft und Solaranlagen nutzen.

Dies macht das Projekt technisch möglich. um Brennstoffe zu schaffen, die eine hohe Energiedichte, die Fähigkeit, sie zu speichern und zu übertragen, und Eigenschaften für die Verbrennung haben; diese Kraftstoffe sollten sie aufgrund ihrer Eigenschaften und Vielseitigkeit in der hypothetischen Zukunft in allen potenziellen Anwendungsbereichen ersetzen können. Gleichzeitig wurden die bisher mit dem Umgang mit Wasserstoff verbundenen Schwierigkeiten beseitigt.

Effizienz

Die indirekte Elektrifizierung des Energiesystems erfolgt durch den Einsatz von E-Fuels. Damit stehen sie in Konkurrenz zu diversen anderen Formen der direkten Elektrifizierung der Endverbraucher, wie etwa Elektrofahrzeugen im Verkehrswesen und Wärmepumpenheizungen im Heizungsbereich. Die Herstellung von E-Fuels ist im Vergleich zur Direktwahl relativ ineffizient

rifizierung der Endverbraucher, was einer der Gründe für die schlechte Energieeffizienzklasse von E-Fuels ist. Nur etwa 10–35 Prozent der ursprünglich im Strom enthaltenen Energie werden nach der Modifizierung in nutzbare Energie umgewandelt. Dieser Prozentsatz variiert je nach Anwendung. Für den Einsatz von E-Fuels wird je nach Anwendungscharakteristik das Zwei- bis Vierzehnfache der Strommenge verbraucht, die für die direkte Elektrifizierung eines bestimmten Gebiets notwendig wäre.

E-Fuels Was Ist Das
E-Fuels Was Ist Das

Diese Verluste sind so groß, dass sie nicht durch Effizienzsteigerungen kompensiert werden können, die sich durch den Import von E-Fuel aus Ländern ergeben könnten, die über besonders günstige Voraussetzungen für die Entwicklung von umweltfreundlichem Strom verfügen. Denn diese Verluste sind so hoch, dass sie nicht durch Effizienzsteigerungen, die durch den Import von E-Fuel entstehen könnten, kompensiert werden können.

Etwa sechzig Prozent der Energie, die ursprünglich in Form von Strom vorhanden war, wird bei der Herstellung von elektronischen Kraftstoffen verschwendet. Die Entfernung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre wird in dieser Zahl berücksichtigt. Wird der elektronische Kraftstoff anschließend in einem Verbrennungsmotor verbrannt, gehen etwa 70 Prozent der im elektronischen Kraftstoff gespeicherten Energie verloren. Nur etwa 10 Prozent der ursprünglich im Strom enthaltenen Energie werden für den Antrieb des Verbrennungsmotors eines mit E-Fuels betriebenen Fahrzeugs verwendet. Dies reduziert die Gesamtmenge an Energie, die verwendet werden kann. Aus diesem Grund wird die Gesamteffizienz des Fahrzeugs verringert.

Demnach benötigen mit E-Fuels betriebene Autos etwa die fünffache Energiemenge, die ein batterieelektrisches Fahrzeug für einen Kilometer benötigt. [Ursache und Wirkung] Ein Elektroauto kann mit der gleichen Energiemenge etwa fünfmal weiter fahren als ein mit E-Fuels betanktes Fahrzeug mit Verbrennungsmotor. Denn ein Elektrofahrzeug hat keinen Verbrennungsmotor und nutzt stattdessen E-Fuels für den Antrieb des Fahrzeugs. Wenn es um die Temperatur geht, gibt es eine weitaus größere Bandbreite an Möglichkeiten.

Wenn wir in den nächsten Jahren

Wenn wir in den nächsten Jahren weltweit klimafreundlicher werden und unsere gemeinsamen Klimaziele erreichen wollen, müssen wir für jede derzeit verfügbare Technologie die optimale Anwendung finden. In Bereichen ohne etablierte Ladeinfrastruktur, in Berufsfeldern (Feuerwehr, Polizei, Bau und Landwirtschaft) und sogar im Luft- und Schiffsverkehr stößt die E-Technologie an ihre Grenzen. Auch in ländlichen Gebieten, die noch nicht über eine ausgebaute Ladeinfrastruktur verfügen, schreitet die E-Technologie voran, obwohl die Elektromobilität mit E-Autos zweifellos viele Vorteile für den Pendlersektor und die bereits weit verbreiteten städtischen Kerne bietet.

E-Fuels haben das Potenzial, ein wesentlicher Bestandteil einer nachhaltigen Energieversorgung zu werden und sollten daher in diesem Rahmen berücksichtigt werden. Denn für die Lagerung und den Transport von E-Fuels können neben den heute im Umlauf befindlichen Automobilen auch bestehende Lieferketten, Verteilnetze und Lager genutzt werden.

In relativ kurzer Zeit und bei entsprechender Verfügbarkeit können die oben genannten Industrien mit CO2-neutralen Kraftstoffen betrieben werden, und dies ohne die anfängliche Notwendigkeit, neue Autos herzustellen. Bei ausreichender Versorgung kann dieser Übergang stattfinden. Zudem sind flüssige Energieträger nach wie vor die einfachste Methode, Energie verlustfrei über einen längeren Zeitraum und über eine größere Distanz zu speichern. Darüber hinaus sind sie auch die effektivste Methode, um Energie über sehr große Entfernungen zu übertragen.

E-Fuels Was Ist Das
E-Fuels Was Ist Das
error: Content is protected !!