电子燃料(e-fuels)到底是什么？能实现碳中和吗？

在卡尔斯鲁厄理工学院（KIT），一位参加庆祝一家研究工厂投产仪式的游客手里拿着一瓶电子燃料

什么是电子燃料？

电子燃料，如电子石油、电子乙烷或电子乙醇，是通过合成下面两种紧张材料：

大气中捕获的二氧化碳排放物利用可再生或无二氧化碳电力生产的氢气、甲烷、乙醇等

这些燃料在发动机中利用时会向大气中开释二氧化碳。
但其想法是，这些排放量即是产生燃料时从大气中获取的二氧化碳的量，使其总体上实现二氧化碳中和。

它们是如何生产的？

这完备取决于所需的终极产品是气体形式还是液体形式：

气体电子燃料：可再生氢气和电子乙烷，两者都可以稍后液化，分别生产液态氢气和电子天然气液态电子燃料：如电子乙醇和电子原油，也称为合成原油，用于制造电子石油和电子柴油气体或液体形式：合成氨

根据所需的形式或电子燃料，可利用动力转化天然气或动力转化液体工艺。
这两种生产过程都涉及两个或三个阶段，首先是通过可再生电力的水电解生产氢气（H2）；用二氧化碳参与合成电子原油、甲烷或乙醇，氮气（N2）用于合成氨；末了将氢气与这些材料经由合成、提炼（像化石油一样）才能生产出电子燃料。

电子甲烷、电子乙醇、电子柴油和电子石油是合成碳氢化合物，因此它们的生产过程须要二氧化碳。
这些二氧化碳可以直接从大气中捕获，也可以从利用化石燃料的工业工厂中提取。
不同的二氧化碳来源（生物质、工业、空气）对合成燃料的生命周期剖析、环境效益和生产本钱有影响。

合成生产电子燃料的另一种方法是高温H2O/CO2共电解。
由于不须要输入可再生氢气，即在一开始就引入二氧化碳，因此该过程缩短了一个阶段，提高了生产力（高达30%），并在理论上降落了投资本钱。
然而，该技能还不是很成熟，大多数初始生产项目在第一阶段都选择通过低温电解生产氢气。

谁在生产电子燃料？

大多数紧张汽车制造商都将电池电动汽车作为减少乘用车二氧化碳排放的紧张路子，这项技能已经广泛运用。

但供应商和石油巨子为电子燃料辩解，也为一些汽车制造商辩解，他们不肯望自己的汽车被电池能源汽车压得喘不过气来。

电子燃料尚未大规模生产。
天下上第一家商业工厂于2021在智利开业，由保时捷支持，目标是每年生产5.5亿升。
其他操持中的工厂包括挪威的Norsk电子燃料公司，该公司将于2024年开始生产，重点是航空燃料。

电子燃料真的能碳中和吗？

电子燃料可以用于本日的燃油车辆，并通过现有的化石燃料物流网络进走运输，这对燃油部件制造商和运输汽油和柴油的公司来说是个好。

支持者表示，电子燃料为减少我们现有乘用车的二氧化碳排放供应了一条路子，而无需将每辆车都改换为电动汽车。

批评者强调，制造电子燃料非常昂贵且耗能高。
根据《自然景象变革》杂志2021的一篇论文，在燃油汽车中利用电子燃料所需的可再生电力大约是运行电动汽车的五倍。

一些政策制订者还认为，电子燃料该当留给航运和航空等难以脱碳的行业——与乘用车不同，这些行业不随意马虎利用电池。