سوخت مصنوعی چیست و چگونه آلایندگی خودرو را کاهش می‌دهد؟

در ماه‌های اخیر عبارت سوخت مصنوعی به کرات در رسانه‌ها مطرح می‌شود اما ویژگی این نوع سوخت چیست و چگونه می‌تواند روی آلایندگی وسایل نقلیه تأثیر بگذارد؟

با نزدیک شدن موعد ممنوعیت تردد خودروهای درون‌سوز در برخی کشورها، سوالاتی درباره توسعه سوخت‌های جایگزین همچون سوخت‌های مصنوعی مطرح شده است. آیا این سوخت‌ها می‌توانند در کنار محصولات برقی نقشی در کاهش آلایندگی وسایل نقلیه ایفا کنند؟ برخی خودروسازان و دولت‌ها در حال کاهش برای تولید سوخت‌های جایگزین همچون هیدروژن هستند اما برخی نیز می‌خواهند به انواع دیگر سوخت‌ها از جمله سوخت مصنوعی و سوخت زیستی بپردازند.

یکی از انواع سوخت‌های مصنوعی سوخت موسوم به e-fuel است که در واقع کوتاه شده عبارت electrofuel بوده و ما در این مقاله برای راحتی کار از همان عبارت سوخت مصنوعی استفاده می‌کنیم. این نوع سوخت با استفاده از هیدروژن و کربن سبز که معمولاً از زیست‌توده و دی‌اکسید کربن گرفته شده از اتمسفر به دست می‌آیند تولید می‌شود. سوخت‌های مصنوعی با جداسازی هیدروژن و اکسیژن از آب و با استفاده از الکتریسیته ساخته می‌شوند. قدم بعدی در این فرایند گرفتن دی‌اکسید کربن از هوا و سپس ترکیب آن با هیدروژن است. سوخت مصنوعی کربن خنثی است به این معنی که میزان آلایندگی دی‌اکسید کربن آن به اندازه دی‌اکسید کربن مصرفی است. به همین خاطر برخی برندها همچون پورشه سوخت‌های مصنوعی را جایگزینی بالقوه برای خودروهای برقی می‌دانند. برخی افراد معتقدند کاهش کربن اتمسفری از طریق فتوسنتز در زمان رشد زیست‌توده باعث خنثی شدن آلایندگی تولیدی در زمان استفاده از سوخت در پیشرانه می‌شود.

سوخت مصنوعی مزایایی دارد که به آن‌ها اشاره می‌کنیم. از این نوع سوخت می‌توان بدون نیاز به اصلاح پیشرانه در خودروهای مدرن امروزی استفاده کرد. همچنان امکان به‌کارگیری این سوخت‌ها در وسایل نقلیه سنگین و ون‌ها نیز وجود دارد. درحالی‌که سوخت‌های دیگر همچون هیدروژن و الکتریسیته نیازمند زیرساخت‌های مخصوص خود هستند، سوخت‌های مصنوعی می‌توانند در زیرساخت‌های فعلی استفاده شوند. همچنین فرایند سوخت‌گیری نیز همانند خودروهای بنزینی و دیزلی عادی در عرض چند دقیقه انجام خواهد شد. اما بهتر است به نقاط ضعف سوخت مصنوعی نیز بپردازیم. مشکل کلیدی این نوع سوخت به هزینه بالای تولید و همچنین تولید به میزان کم مربوط می‌شود. با اینکه فرایند تولید سوخت‌های مصنوعی پاک‌تر است اما هنوز هم گازهای مضر محیط‌زیست تولید می‌شود. همانند سوخت‌های فسیلی، سوزاندن سوخت‌های فسیلی باعث ورود کربن مونوکسید و نیتروژن اکسید به جو زمین می‌شود. نکته دیگر اینکه برای تولید هیدروژن این نوع سوخت‌ها به انرژی زیادی نیاز است.

کدام خودروسازها در حال سرمایه‌گذاری روی سوخت مصنوعی هستند؟ پورشه پیشتاز این کار است به‌طوری‌که چندین میلیون دلار را صرف تولید آزمایشی سوخت‌های مصنوعی در شیلی کرده و می‌خواهد سالانه ۱۳۰ هزار لیتر از آن را تولید نماید. یکی از مدیران ارشد پورشه می‌گوید این نوع سوخت‌ها ظرفیت‌های زیادی دارند. او خاطرنشان می‌سازد:

در حال حاضر بیش از ۱.۳ میلیارد وسیله نقلیه با پیشرانه درون‌سوز در سراسر دنیا وجود دارد. بسیاری از این خودروها در سال‌های پیش رو همچنان تردد خواهند کرد و سوخت‌های مصنوعی به مالکان خودروهای فعلی یک سوخت جایگزین تقریباً کربن خنثی را پیشنهاد می‌کنند.

اولیور بلوم مدیرعامل فولکس‌واگن و پورشه با اینکه سرمایه‌گذاری زیادی روی خودروهای برقی انجام داده اما می‌گوید سوخت‌های مصنوعی می‌تواند عمر ۹۱۱ درون‌سوز را تا پایان دهه جاری میلادی افزایش دهد. چندین خودروساز دیگر به ‌ویژه آن‌هایی که تولید محدودی دارند به استفاده از سوخت‌های مصنوعی به‌ منظور حفظ خودروهای درون‌سوز خود علاقه نشان داده‌اند. بندتو وینیا مدیرعامل فراری می‌گوید خودروهای درون‌سوز هنوز جای کار زیادی دارند و لین کالدر مدیرعامل اینیوس نیز اظهار می‌دارد پیشرانه درون‌سوز همچنان به حیات خود ادامه خواهد داد. مزدا نیز علاقه خود به این نوع سوخت‌ها را ابراز کرده و یکی از مدیران آن می‌گوید سوخت‌های مصنوعی افزودی مهمی به برقی سازی محصولات هستند زیرا به‌کارگیری آن‌ها راحت بوده و می‌توانند تأثیر سریع و مهمی روی کاهش کربن داشته باشند. از دیگر برندهای علاقه‌مند به سوخت‌های مصنوعی می‌توان به آلپین اشاره کرد هرچند برندهایی همچون بنتلی و ولوو درست در نقطه مقابل قرار دارند.

اما آینده سوخت مصنوعی چگونه خواهد بود؟ دولت بریتانیا هنوز این نوع سوخت را در استراتژی کاهش آلایندگی خود دسته‌بندی نکرده است. اخیراً گزارش کمیته حمل‌ونقل دولت بریتانیا منتشر شد که در آن گفته شده بود اگر فقط مجوز استفاده از خودروهای برقی در سال ۲۰۳۵ صادر شود تمامی تخم‌مرغ‌ها در یک سبد قرار داده خواهد شد. در این گزارش به نقاط ضعف خودروهای برقی از جمله زیرساخت‌های شارژ و کمبود مواد اولیه اشاره شده است. این کمیته می‌گوید استراتژی حمل‌ونقل دولت بریتانیا باید به‌صورت واقع‌بینانه بررسی گردد و مشکلات ناوگان خودروهای درون‌سوز فعلی برای دستیابی به اهداف آب و هوایی آتی مرتفع شود.

جدای از مشکلات مربوط به سوزاندن سوخت‌های مصنوعی که باعث تولید فراورده‌های مضر می‌شود، تولید آن‌ها نیز نیازمند انرژی بالاست. گزارش آژانس انرژی بین‌المللی در سال ۲۰۱۹ نشان می‌دهد تولید همه هیدروژن صنعتی با استفاده از الکتریسیته به ۳۶۰۰ ترا وات‌ساعت الکتریسیته نیاز خواهد داشت که تقریباً ۱۰۰۰ ترا وات‌ساعت بیش از کل تولید انرژی اتحادیه اروپا در سال گذشته است. از این رقم تنها ۳۹.۴ درصد الکتریسیته با استفاده از انرژی‌های تجدید پذیر به دست آمده است. یکی از کارشناسان می‌گوید استفاده از سوخت‌های مصنوعی در خودروها و وسایل نقلیه تجاری ریسک مصرف الکتریسیته پاک موردنیاز برای سایر بخش‌های اقتصاد را به همراه دارد.

او خاطرنشان می‌سازد سوخت مصنوعی باید به هواپیماها و کشتی‌ها اختصاص یابد چراکه فعلاً نمی‌توانند از قوای محرکه برقی برای کاهش آلایندگی استفاده کنند؛ اما با همه این تفاسیر، سوخت‌های موردبحث مسیر خود را طی می‌کنند. یکی از همکاران پورشه تولید این نوع سوخت در کارخانه هارو اونی شیلی را شروع کرده و اخیراً نیز به دنبال راه‌اندازی کارخانه دوم در تگزاس آمریکاست. یکی دیگر از کارشناسان صاحب‌نظر در این زمینه می‌گوید:

ترفند اصلی استفاده از منابع موجود برای کسب بهترین نتیجه است. در سؤال مربوط به الکتریسیته تجدید پذیر، بحث اصلی این است که شما باید سوخت‌های مصنوعی را جایی بسازید که انرژی تجدید پذیر فراوان است. به همین خاطر است که کارخانه هارو اونی در شیلی تأسیس می‌شود. در این کشور انرژی خورشید و باد زیادی وجود دارد که فراتر از مصرف داخلی بوده هرچند صادرات آن به کشورهای پرمصرف همچون اتحادیه اروپا سخت است

دیوید ریچاردسون مدیر توسعه تجارت کورایتون معتقد است باید تغییری کامل رخ دهد:

پشت‌صحنه مردم نگران زیادی حضور دارند که می‌گویند آیا راهی وجود ندارد که بتوانیم فقط با استفاده از خودروهای برقی به اهداف آب و هوایی دست ‌یابیم؟ من ترجیح می‌دهم همگی صادق باشیم و از نو فکر کنیم. بیرون بروید و بجای ارائه راه‌حل‌های موقتی و جنجال‌برانگیز بپرسید که گزینه درست در حال حاضر کدام است؟