Os eFuels são combustíveis sintéticos liquefeitos. São produzidos a partir de água (H2O) e dióxido de carbono (CO2). A energia elétrica necessária para a produção deverá vir de fontes de energia renováveis (energia solar e eólica). A Porsche está a intensificar o seu trabalho de investigação sobre estes combustíveis: estes combustíveis sintéticos permitem que os motores a gasolina funcionem praticamente com neutralidade de CO2, uma vez que apenas é emitida a mesma quantidade de CO2 que antes foi extraída da atmosfera para produzir o eFuel – um circuito fechado.
Os eFuels reduzem as emissões de CO2 com efeito imediato, porque substituem os combustíveis fósseis. Dependendo da disponibilidade, os eFuels também podem ser inicialmente adicionados ao combustível convencional. Outras vantagens são o armazenamento e o transporte utilizando a infraestrutura existente. Além disso, o potencial de eletricidade verde, que é localmente abundante em algumas regiões do mundo, pode ser armazenado nos eFuels e transportado por longas distâncias.
Desta forma, os eFuels podem contribuir para a redução de CO2 e constituem um elemento importante na estratégia de propulsão da Porsche: a médio prazo, o fabricante de automóveis desportivos aposta numa tríade de sistemas de propulsão. Para além dos modelos elétricos, esta também continuará a incluir motores de combustão otimizados altamente emocionantes, bem como híbridos plug-in com zero emissões locais. Com os eFuels, a pegada de CO2 dos motores de combustão e dos híbridos plug-in pode ser reduzida de forma significativa.
Matérias-primas: água e dióxido de carbono
A produção dos eFuels requer apenas as duas matérias-primas água e dióxido de carbono. O hidrogénio necessário é obtido a partir da água por eletrólise. Explicando de forma simplificada, o processo consiste em aplicar corrente contínua na água, o que provoca a separação e captura do hidrogénio no polo negativo (cátodo). A grau de eficiência deste processo anda na faixa de 70%. A fim de proteger os recursos de água potável, os conceitos sustentáveis preveem a construção de instalações de produção o mais próximo possível do mar e o uso de água do mar dessalinizada. Cada litro de reFuel produzido dentro da cadeia de produção requer a utilização de dois litros de água.
O dióxido de carbono é extraído diretamente do ar através de um processo chamado Direct Air Capture. Neste processo, grandes ventiladores sopram o ar ambiente através de filtros nos quais se acumula o dióxido de carbono contido na atmosfera. Dependendo do processo, os filtros são tratados com várias substâncias, das quais o CO2 é separado no processamento posterior. Estas instalações já estão atualmente em funcionamento, por exemplo, no Canadá e na Suíça. A redução e recuperação de CO2 do ar ambiente pode tornar-se uma tecnologia-chave para a proteção climática no futuro. É portanto essencial industrializar ainda mais estas tecnologias e torná-las economicamente sustentáveis.
Eletricidade verde em regiões ventosas e ensolaradas para a produção local de eFuels
As regiões económica e ecologicamente ideais para a produção de eletricidade eólica e solar estão localizadas principalmente nas zonas costeiras, onde existem ventos fortes ou radiação solar intensa. Tais regiões podem ser encontradas, por exemplo, em Marrocos, nos Emirados Árabes Unidos (EAU) ou na África do Sul, no Chile ou na Austrália. Atualmente, presume-se que a eletricidade possa ser produzida nesses locais com um grau de aproveitamento das centrais elétricas três a quatro vezes superior em comparação com a Europa Central. O transporte desta energia elétrica por longas distâncias, até aos consumidores, seria deficitária e dispendiosa. Por isso, faz sentido produzir eFuels no local, nos locais ricos em energia com instalações de geração de energia renovável construídas especificamente para esse fim. Para tal, o parque eólico ou solar será integrado diretamente na instalação química para produzir os eFuels. Uma vez que é dispensado o transporte caro e complexo por cabo, é possível beneficiar de uma redução de mais de quatro vezes nos custos de eletricidade. Além disso, as vantagens dos combustíveis liquefeitos, como a armazenabilidade e transportabilidade, podem ser aproveitadas em pleno. O mundo inteiro poderá ser abastecido com fontes de energia neutras em CO2 por condutas ou navio. Já na Europa Central é diferente: aqui, a forma mais eficiente de utilizar a eletricidade gerada a partir da energia eólica ou fotovoltaica é utilizá-la como tal. A distribuição através de linhas elétricas, o armazenamento em baterias e a utilização em veículos elétricos é aqui muito mais eficiente do que no caso do caminho traçado pelos eFuels. Isso mostra que, dependendo da distância geográfica entre o local de produção da energia e o local de consumo, são possíveis diferentes conceitos.
Do eMetanol ao combustível de baixa emissão universalmente aplicável
O processo de produção de eFuels começa com a produção do chamado eMetanol a partir do hidrogénio e CO2. Existem vários métodos para isso, incluindo a utilização de um catalisador. Este eMetanol pode ser usado diretamente em muitos setores industriais no mundo inteiro como "substituto verde" para o metanol obtido das fontes fósseis petróleo bruto ou gás natural. Numa única etapa de síntese, o chamado processo metanol-gasolina (Methanol-to-Gasoline, Mtg), o eMetanol pode ser transformado posteriormente em eFuel (eGasolina). Através de um refinamento adicional, este combustível atinge uma octanagem comparável à da gasolina Super e pode então ser utilizado em todos os motores a gasolina convencionais.
Se os eFuels forem produzidos exclusivamente com energia renovável, as emissões de CO2 dos veículos exclusivamente com motores de combustão e dos híbridos plug-in podem ser reduzidas de forma significativa. E isto aplica-se a toda a frota existente. Dependendo da disponibilidade, inicialmente como aditivo ao combustível convencional, mais tarde também como puro eFuel. Além disso, a infraestrutura existente poderá continuar a ser utilizada para armazenamento e distribuição do combustível. A produção sintética de eFuels também permite criar uma configuração de combustível projetada para gerar propriedades de redução das emissões e de aumento da eficiência. Por exemplo, os eFuels produzem menos emissões de substâncias nocivas e pó fino do que os combustíveis à base de petróleo, porque não contêm quaisquer impurezas e, por isso mesmo, são queimados de forma mais limpa. Desta forma, as chamadas emissões brutas – de partículas, por exemplo – de muitos dos motores existentes podem ser reduzidas de forma significativa pela mera utilização de eFuels.