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Jun 03, 2023

合成燃料は、再生可能エネルギーで生成される場合、内燃エンジンをほぼ CO₂ ニュートラルで稼働させることができる可能性があります。

地球規模で見ると、私たちの地球は太陽と風という無尽蔵の資源のおかげでエネルギーが豊富です。 しかし、風力と太陽光が限られている地域では、これらのエネルギー源でエネルギー需要をほとんどまたはまったくカバーできないため、これは必ずしも地域レベルに当てはまるわけではありません。 たとえばドイツでは、風力タービンがフル稼働で稼働するのは平均して年間わずか 66 日です。 Bundesnetzagentur によると、2022 年に消費される電力の 25.9 パーセントを供給しました。電気自動車では、この再生可能エネルギーの一部がモビリティのライフサイクル評価において重要な役割を果たしています。 しかし現在、世界中で内燃エンジンを搭載した既存車両は約 13 億台あり、今後も長期間にわたって走行し続けることになります。 環境に優しい運用には、実質的にカーボンニュートラルな方法で製造される合成燃料である、いわゆる eFuel などの他のソリューションが必要になります。 ポルシェは南米に新しい生産施設を設立し、その役割を果たしています。

プンタ アレナスは人口約 13 万人、チリ南端のパタゴニア地方に位置する世界最南端の大都市です。 マゼラン海峡の西海岸における最も重要な貿易の中心地でもあります。 この地域は、不毛の地をほぼ常に同じ方向から絶え間なく吹き抜ける強風で知られています。 それらは非常に強力なので、木を「フラッグツリー」と呼ばれる奇妙な彫刻に変えることができます。 ここでは風力タービンが年間 270 日最大稼働可能ですが、この地域では風力発電が使用されていません。 ポルシェは国際的なパートナーとこのリソースを活用することに熱心で、チリの企業ハイリー・イノベーティブ・フューエルズ（HIF）のシェアは11.6パーセントだ。 目的は、そこでの風力を利用して合成燃料を製造することです。 2022 年 12 月に開設されたプンタ アレナス近くの生産施設は、地元の方言で「風の土地」を意味する「春鬼」と呼ばれています。 現在のパイロット段階の生産スケジュールは、年間 130,000 リットルの eFuel です。

回路：製造プロセス中、二酸化炭素 (CO₂) は周囲の空気から直接ろ過されます。 完成した燃料は CO₂ と水だけで構成されており、他の燃料と同様にガスポンプで入手できます。

eFuel 製造の最初のステップである水素製造のための電気分解には大量のエネルギーが必要です。そのため、グリーン電力を永続的に利用できることが非常に重要です。 水 (H₂O) は非常に安定した化合物です。 2つの水素原子（H）が酸素原子（O）と結合して水分子を形成します。 この化合物から水素を取り出すには多大なエネルギーが必要です。 パタゴニアの風力は無尽蔵のエネルギーを提供するため、水素はより持続可能かつ手頃な価格で生成できます。 エネルギーが限られている地域では、最大限の利益を得るには、生成された電力を直接使用する必要があります。

eFuel の製造には水素に加えて、二酸化炭素 (CO₂) という 2 番目の成分が必要です。二酸化炭素 (CO₂) は、大気中の高濃度で地球温暖化を促進する温室効果ガスです。 CO₂ は、直接空気捕捉を使用して空気からろ過できます。これは、空気が自動車の触媒コンバーターと同様のセラミック フィルターを通過するプロセスです。 ただし、流路では貴金属ではなく、化学物質を使用して CO2 分子を結合します。 すべての空間が CO2 で満たされたら、フィルターを閉じ、真空引きし、加熱します。 熱により CO₂ が放出され、真空でタンク内に排出されます。 具体的には、1 リットルの eFuel には、3 リットルの脱塩海水からの水素と、6,000 立方メートルの空気からの CO₂ が必要です。

次に、合成プラントが水素と CO₂ を結合させてメタノールを生成します。メタノールは耐老化性があり、保管や輸送に適しています。 現在、船舶のエンジンはメタノールで動作するように設計されています。 ただし、乗用車で使用するには、メタノールをガソリンに合成する最終段階で炭素化合物を追加するさらなる処理が必要です。 最終製品は、ガソリンとディーゼルの代替品であり、従来の鉱油ベースの燃料と混合して排出量を継続的に削減するための eFuel です。

したがって、チリで生産される燃料は空気と水だけで構成されており、世界中のガソリンスタンドで販売できます。 クラシックカーから高性能レースカーまで、すべての内燃エンジンが eFuel で動作できることも注目に値します。 可用性が一定のレベルに達すると、燃焼によって生産プロセス中に周囲空気から抽出された分以上の CO₂ は放出されなくなり、回路が閉じられてしまいます。 プンタ アレナスにおける eFuel の年間生産量は、2010 年代半ばまでに 5,500 万リットル、2 年後には 5 億 5,000 万リットルに達する見込みであり、今後も増加し続けるでしょう。 これはドイツの乗用車燃料要件の1.2％に相当する。 高いポテンシャルを秘めた新たなスタート。

新型ポルシェ カイエンは最近、世界初の HD マトリックス LED ヘッドライトとともにグローバル初演を祝い、夜間のドライブを光のショーに変えました。

私たちは探検家の国であり風の故郷であるパタゴニアの秘密を探るために「世界の終わりの道」に出発しました。 私たちの相棒は、水と空気で動くパナメーラです。 これは新たな時代の幕開けです。

バーバラ フレンケルは、2022 年 12 月に国際パートナーとチリのプンタ アレナスに持続可能な燃料を生産するための「Haru Oni」パイロット施設を開設し、ポルシェの新時代を切り開きました。クリストフォラスのインタビューで、彼女は入社して最初の 2 年間について語ります。ポルシェ執行委員会の調達部門のメンバーであり、今日の主要な課題について洞察を提供しています。