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Jun 13, 2023

ポルシェの持続可能なeの内部

Nota dell'editore: questo articolo è stato pubblicato per la prima volta da Hagerty Insider negli Stati Uniti.

編集者注: この記事は米国の Hagerty Insider によって最初に公開されたもので、英国とヨーロッパにおける持続可能な電気燃料に関する最近の発展を考慮して編集されました。

見出しを見たことがあるでしょう。 EUは2035年から内燃機関車の新規販売を禁止する。 アメリカ最大の自動車販売市場であるカリフォルニア州は、同じ2035年を期限として新たな化石燃料を燃料とする自動車を禁止することに同意している。 英国はさらに一歩進んで、2030 年までの制限を設定しています。

しかし、自動車業界のリーダーや環境評論家らを困惑させているもう一つの最近の展開がある。ドイツは2035年のEU裁定を阻止し、いわゆる持続可能な電子燃料を含めることを可能にする法改正を求めている。燃料を燃やすエンジンを道路上、さらにはショールーム内でも維持できます。

そして、EUは折れる準備をしていると伝えられているが、この抜け穴に対してEU加盟国、特にフランスが抵抗している。 しかし、ドイツの立場は明確です。持続可能な燃料は、幅広い形態の輸送にカーボンニュートラルな解決策を提供でき、電気自動車へのスムーズな移行に役立ちます。 そして、アウディ、BMW、メルセデス、ポルシェ、フォルクスワーゲンのドライバーが不足することのない高齢化した自動車プールを考えると、「伝統的な」自動車の存続を助けるという点では、持続可能な燃料は良いビジネスとなるだろう。

したがって、ハガティ氏がこれらの「魔法の」燃料とは何なのか、そしてそれらが将来の輸送と私たちの趣味においてどのような役割を果たすことができるのかをよりよく理解するために、新しい電子燃料研究精製所の1つを訪れたとき、間違いなく政治的なゲームが行われていました。 なぜなら、チリ南部にあるハルオニ実証工場の一部はポルシェが所有しているからだ。

ドイツのスポーツカーメーカーは、同様の電子燃料施設を規模を拡大し、世界中に展開することを目的として、研究所の背後にある持株会社に1億ドル（8,100万ポンド）以上を投資した。 同社は以前、持続可能な燃料を使用した自動車は電気自動車と同様の環境への影響があると述べていた。 ポルシェの取締役会メンバーで研究開発の責任者であるミヒャエル・シュタイナー氏は、投資の背後にある戦略的考え方を次のように要約しています。「eFuels の可能性は非常に大きいです。現在、世界中で内燃機関を搭載した車両は 13 億台以上あります。これらの多くは今後も稼働するでしょう。」 eFuels は、既存の車の所有者にほぼカーボンニュートラルな代替手段を提供します。」

e-fuel を一言で言えば、カーボンニュートラルな合成燃料です。つまり、再生可能エネルギーを使用してすでに大気中に放出されている CO2 を使用して開発されています。 理論上、それは持続可能な燃料になります。 この場合、再生可能エネルギーは風力から供給されます。 ここチリのマゼラン地域にはそれがたくさんあります。 私たちの飛行機が降下中に乱気流で揺れ、揺れている間、私は絶え間なく続く強風に砕け散る白波の無限の列を見つめました。 地上では、風が強くて容赦のないように見え、より大きな植物相のほとんどが大きくなり、大きく曲がって誇張された形になります。

「風が強いということではなく、風が非常に予測可能で信頼できるということだ」とマルセロ・ダラー氏は語った。 彼は、私たちがここまで見に来た施設、このプロジェクトの核心的な開発を担当するHighly Innovative Fuels (HIF) Globalが運営する小さな工場を管理しています。 ダラー氏のナレーションは、施設内に 1 基ある風力タービンのヒューヒューという音によって微妙に途切れます。 彼は、高く建てる必要はないので、ブレードの先端は地面からわずか60フィートのところで回転すると言いました。 私たちが通り過ぎるとき、私は身をかがめそうになったのに気づきました。 HIF は、この地域で高品質の風力発電が年間 6,000 時間行われ、これはタービンの 70% の稼働時間に相当すると推定しています。

これらのタービンはプロセス全体に動力を供給し、その最初のステップは Global Thermostats の二酸化炭素回収システムです。 非常に大きな空気清浄機と考えてください。 ファンは、セラミック ハニカム マトリックスを通して空気を循環させ、さまざまなプロセスを通じて (単に「化学」と呼ぶことにします)、CO2 を他の分子から分離します。 最終システムが稼働すると、HIF は 1 時間あたり 150 kg の CO2 を除去できると見込んでいます。 (私たちが訪問した時点では、このシステムはまだ稼働していなかったので、今のところ、この工場は再生可能な「グリーン」二酸化炭素を醸造所から供給しています。)

施設のもう一方の端では、その不気味な風力タービンからの電力の 35 パーセントがシーメンスの電解装置に送られ、電気分解によって 1 時間あたり 21 kg のグリーン水素が生成されます。 前記水素と二酸化炭素は銅亜鉛触媒を通って合成メタノールを形成し、プラントのすべてのカーボンニュートラルな炭化水素誘導体の基礎として機能します。

ドラッグレーサーなら誰でもよく知っているメタノールは、エクソンモービル独自のメタノール・トゥ・ガス（MTG）プロセスを経て、アルコールからガソリンに変換されます。 灯油とかディーゼルとか。 実際、HIF は、聴衆の石油化学オタク向けに、このプロセスにより炭化水素鎖を最高で「C12」まで分解し、最低で「C5」まで分解できると主張しています。

得られた燃料を燃やしても、従来の燃料と同様に炭素が大気中に放出されます。 しかし、化石燃料の炭素は以前は地下の炭化水素分子に閉じ込められていたため「新しい」ものですが、電子燃料の炭素は大気中から取り出されてリサイクルされます。

複雑に聞こえるかもしれませんが、正直に言うと、そんなことはありません。 私たちは基本的に、1789 年に水中で初めて観察された電気分解について話しています。合成燃料を作る努力は何十年にもわたって行われてきました。 たとえばドイツは、第二次世界大戦中に石炭から航空燃料を作る方法を発見しました。 エクソンモービル独自のメタノールからガスへの変換手順さえ新しいものではありません。 「これは1970年代に遡る成熟した由緒ある技術であり、OPECの石油禁輸と燃料供給圧力の結果生まれたものです」とミシガン大学の機械工学教授で電子燃料の第一人者であるアンドレ・ベーマン氏は説明する。

「ドロップイン燃料の概念は何十年も前から存在している」と、グリーン・カー・リポートの創刊編集長として長年グリーンカーの分野に注力してきたジャーナリスト、ジョン・フェルカー氏も同意する。 「艦隊の管理者、年老いた白髪交じりの管理者に話しかけると、『今年の代替燃料問題』について教えてくれるでしょう。 なぜなら、私はこれまでに、エタノール、メタノール、天然ガス、再び E85 の形でエタノールを含むアイデアを見てきましたが、現在はエタノールが E10 で原料に混合され、E15 が開発中である、というようになります。」

二酸化炭素回収ははるかに新しいものですが、現代の基準では依然として古いものとみなされています。 コロンビア大学によると、この概念は1938年に初めて提起され、大規模な炭素回収プロジェクトは1972年にテキサス州のシャロンリッジ油田で地中にCO2を注入した際に開始されたという。 この技術は、ノルウェーのスレイプナー計画が初の統合炭素回収・貯留プロジェクトとして北海で稼働するまで、1990 年代半ばまでやや停滞したままでした。

あらゆる種類の代替燃料にとって最大のハードルは、技術的というよりはむしろ経済的なものであった。従来の化石燃料は本当に収益性が高いが、代替燃料は明らかに収益性が低い。 ビジネスケースや規制要件がないということは、それらを大規模に追求する理由がないことを意味します。 「多くの代替燃料は規制の推進によって生まれています」とフォルカー氏は説明した。 「実際の消費者から代替燃料への需要が集まることはかなり稀です。」

地球温暖化に関する懸念と、化石燃料の使用を削減するという広範な圧力によって計算は明らかに変化しており、これはポルシェがこのプロジェクトに 1 億ドルの投資（そして成長を続ける）の価値があると考えた理由を説明するのに役立ちます。 他の大手自動車メーカーと同様に、ポルシェは多くの電気自動車を開発中です。2025 年までにラインナップの少なくとも 50 パーセントがバッテリー EV またはプラグイン ハイブリッドになり、2030 年までにその割合を 80 パーセントに増やすことを目指しています。ある程度の数のディノバーナーが残っているが、これは 911 ファミリー由来だと私は推測したいが、ガソリンエンジンを完全に捨てるにはブランドアイデンティティと資産があまりにも多すぎるのかもしれない。

それが美しい部分です。何もありません。 この e-fuel は、混合が適切であれば、真のドロップイン代替品です。

「ほとんどの燃料は特定の分子ではなく、特定の仕様に適合する化学物質の混合物です」とミシガン大学グローバル CO2 イニシアチブの研究員スティーブン マッコード氏は説明します。 言い換えれば、分子と時代に適した適切な添加剤の適切な混合物があれば、e-fuel は旅客機からモデル T、911 カレラ、E タイプまであらゆるものを動かすことができます。

ポルシェは、集まったジャーナリストにこの新しい燃料を約 12 ガロンパナメーラに注入させ、私たちを出発させました。 ポルシェは、パナメーラのECUや燃料システムには変更を加えていないと発表した。 すぐに気づきました…まったく違いがありません。 パタゴニアの約400マイルのツアー中、パナメーラは一度も電源が落ちたり、音を切ったり、どもったり、咳き込んだり、鼻を鳴らしたり、くしゃみしたりすることはありませんでした。 私の運転パートナーと私は、風と水で満たされたタンクの上を運転していることをお互いに思い出させるために、1時間程度ごとに会話を中断しました。 「何か気づきましたか？ いや？ わかりました。おいおい、エミューだ！」

それはできませんし、近い将来、本当の意味でそれはできないでしょう。 デモ工場の現在の生産量は 1 日あたり約 90 ガロンに制限されており、そのほとんどはポルシェのスーパーカップ レース シリーズと、993 から 991.2 までの社内テスト車両のローテーションでの使用に割り当てられています。

大規模な本格的な生産施設が約32キロ南に計画されており、60基の風車が南米とヨーロッパの市場で使用する1,740万ガロンの電子燃料を生産するのに十分なエネルギーを供給する。 アジア向けにオーストラリアに、北米向けにテキサス州ヒューストンに施設を建設中です。 3 基すべてがオンラインでフル稼働した場合、HIF は 1 日あたり 150,000 バレルの電子燃料の供給を見込んでいます。 従来型石油の生産量を見るまでは、これは多すぎるように聞こえるが、2020年と2021年のパンデミックで逼迫した時期でも、日量約9000万バレルだ。そして、その限られた供給でさえ、直接販売されることはない。 ポルシェが支援するデモンストレーション工場で生産される極微量を除けば、一般的な二酸化炭素排出量を削減するために、一滴一滴が世界中の既存の消費者向けガソリンプールに無造作に注ぎ込まれることになる。

スケールアップの主な制限は財務上の理由です。 ポルシェもHIFも、消費者側の電子燃料の実際のコストについては沈黙を守っていたが、競争力を得るには政府の補助金が必要であることをすぐに認めた。 ポルシェのオリバー・ブルーメ最高経営責任者（CEO）は最近ロイターに対し、「電動燃料を安くするために税金政策を調整することはできる…政治は価格をより魅力的なものにする投資を支援すべきだ」と語った。 [英国では、消費者の関心を促進し、需要の増加に対応するために産業投資を促進するために燃料税を撤廃することが含まれる可能性がある。]

技術的および物流的なハードルもあります。 ミシガン大学の研究者マッコード氏は、「（すべての電子燃料、電子化学製品などの）スケールアップにおける最大の課題はおそらく水素の供給だ」と述べた。 「簡単に言うと、電解槽は、必要な燃料（つまり H2）の量と比較すると比較的『小さい』のです。」 同氏は、水素の電気分解はエネルギーを大量に消費する、と付け加えた。 手頃な価格の再生可能電力がなければ、電子燃料として大量の電力を生産すると、法外なコストがかかることになります。

さらに、電子燃料にはすでに大きな競争相手が存在するという事実もあります。 どちらも化石燃料の規模には及ばないため、現時点では、e-fuel と電気自動車の比較は主に理論上のものですが、電気自動車には固有の利点があります。 特に、電子を使用して車両に直接電力を供給することは、同じ電子を使用して CO2 を電子燃料に変換するよりもはるかに効率的です。 国際クリーン交通評議会の2021年白書には、「電子燃料だけで運転すると、BEVを使用する場合の6倍の電力が必要になる」と述べられている。 実際問題として、これは、電子燃料が風車、ソーラーパネル、その他の形式の再生可能エネルギーのためにはるかに多くの土地（とお金）を必要とすることを意味します。

そうは言っても、電子燃料にはそれ自体の重要な利点があります。つまり、ガソリンとディーゼルの広大なネットワークがすでに存在することを考えると、供給が容易であり、すでに道路を走っている数十億台の車をより環境に優しいものにすることができます。 これらの車両は、従来のガソリンを動力とする場合と同様に、少なくとも現在の技術に照らして判断した場合、一般に今日の電気自動車よりも長距離を走行し、より速く燃料を補給することができる。 そして、電子燃料が大規模に問題を引き起こすのであれば、EVにも問題が生じます。 マッコード氏は、ニッケルやコバルトなどの特定の金属への依存を特に指摘したが、この分野ではある程度の進歩があったと述べた。 そして、リチウム生産中には水の供給に対する需要も発生します。

もちろん、政治や認識もあります。 多くの政府はすでにICE車両の禁止やEVへの奨励金などこの議論に参加しており、一般大衆の多くはそれらが魅力的な解決策であると考えている。 「理想的な代替燃料は、規制による推進力と消費者の引き込み力を兼ね備えた燃料である。EVでもそれが見られる」とフォルカー氏は語った。 「多くの人がEVを好み、自宅で充電するというアイデアを好み、瞬間的なトルクなどのアイデアを好みます。」

政治は決まったわけではない。たとえばドイツは最近、欧州連合（EU）が2035年に二酸化炭素排出車両の販売を禁止し、電子燃料を搭載したICE車両の受け入れを認めるよう働きかけている。 しかし、研究開発費をどこに投入するかに賭けている自動車メーカーにとって、EVには明らかに有利な点がある。

私たちはまだ「とても」と言います。 あらゆる課題を考慮すると、電子燃料が個人輸送用の主流の動力源になる可能性は低いように思えます（不可能ではありませんが）。 しかし、彼らにはまだ大きな約束がある。 マッコード氏は、航空など、実現可能な化石燃料の代替手段がまだ存在しない分野では、これらが潜在的な解決策となる可能性があると指摘した。 また、多くの実物大タンカー船は電子メタノールで走行できるため、輸送路沿いに住む人々に特に有害であることが判明している厄介な硫黄燃料であるバンカー燃料への海運の依存が一部解消されます。

私たちが話を聞いた独立専門家のほとんどは、電子燃料、EV、その他のグリーン エネルギー源の関係をゼロサムではなく、協力的であり、温室効果ガス排出量を削減するための全体的な取り組みにおいて意味のある場合にはそれぞれを使用すると説明しています。

「私の個人的な意見は、石油を完全に置き換えるためには、バッテリー式電気自動車、バイオ燃料（エタノールなど）、電子燃料の3つすべてが必要だということだ」とミシガン大学工学部教授のベーマン氏は述べた。 「今日の燃料に似たものを導入し、それが理にかなっている場所（乗用車、短距離トラック輸送）を電動化すれば、私たちはそこに到達できます。」

もちろん、私たちは古い車に最も興奮しています。 せいぜい、e-fuel は量産型 ICE の寿命を延ばす程度かもしれません。 最悪の場合、琥珀色に凍ってしまいます。 電子燃料を千フィート俯瞰して見ると、マイナス面や不確実性のほとんどが払拭されます。 この電子燃料で車両がどのように走行するかに目立った違いはないため、すべての ICE 車両が電気自動車の未来において有意義かつ積極的な保存に直面することを意味します。

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