なぜ車は電子で走るのか

環境、気候、エネルギーを10年間取材してきた科学レポーター、ジャスティン・カルマによる。 彼女はポッドキャスト「Hell or High Water」のホストでもあります。

ポルシェは先月、チリのパタゴニアで新しいパイロットプラントを披露した。このプラントは自動車を製造するプラントではなく、電気を使って空気と水から作られる従来のガソリンの合成代替品であるe-fuelを製造するプラントだ。 エクソンモービルや他のエネルギー会社との共同プロジェクトであるこの発電所は、「より持続可能な未来に向けて、気候変動との戦いにおける希望の象徴であり、ポルシェのエンジンの音楽も流れる可能性がある」とポルシェは自慢している。 2月14日のプレスリリース。

ポルシェのような自動車会社が e-fuel を販売している夢は、ドライバーが内燃エンジンを使い続けながら、同時に気候変動と戦うことができるようになることです。 彼らがしなければならないのは、e-fuelに切り替えることだけです。

道路交通による気候汚染を一掃することに関しては、電子燃料は特効薬ではない

現実には、道路輸送による気候汚染を一掃することに関しては、電子燃料は特効薬ではありません。 電気自動車に取って代わるにはあまりにも高価で非効率的です。 そして、燃焼すると依然として地球を温暖化させる二酸化炭素を排出します。

これらの欠点にもかかわらず、e-fuelは、2035年までに内燃機関車の販売を事実上禁止するというEUの計画を頓挫させるか、少なくとも遅らせることに成功した。気候変動政策はほぼ合意に達し、昨日最終投票で法案可決が予定されている。 ドイツは土壇場で変化球を投げ、e燃料で走行する限り従来型自動車の走行を認めない限り政策への支持を撤回した。

車両のガソリンタンクには、ガソリンと同様に合成電子燃料を充填できます。 電子燃料で走行すると、ガソリンと同様に排気管汚染も発生します。 しかし、e-fuelは再生可能エネルギーで作ることができ、それが気候変動に関する議論の背景にある。 また、燃料が生成する二酸化炭素の排出は、燃料を製造する過程で相殺される可能性があり、ほぼカーボンニュートラルになります。

電子燃料は、空気から二酸化炭素 (CO2) を取り出し、水分子から水素 (H2) を引き出すことによって作ることができます。 その CO2 と H2 は、石油、ガス、石炭の主成分である炭化水素の製造に使用できます。 ポルシェがパタゴニア工場で利用している別の方法は、二酸化炭素と水素を使ってメタノールを製造し、その後ガソリンに変換するものだ。

素敵ですね。 これは、空気と水を利用して化石燃料の代替品を作る方法です。 課題は、このプロセスで多くのエネルギーが消費されることです。 そして、同社が依存している技術、つまり炭素除去施設や水分子を分解する電解装置は依然として法外に高価である。

再生可能電力が使用されている場合でも（気候変動目標を達成するのに十分なオンライン再生可能エネルギーがまだ存在していない）、その多くはその過程で無駄にされています。 非営利研究団体である国際クリーン輸送評議会（ICCT）によると、入力エネルギーの50パーセント近くが、電気を水素に変換し、さらにその水素を電子燃料に変換する過程で失われるという。

この非効率性のため、電子燃料で走行する自動車は、EV が同じ距離を移動するのに使用する電力よりもはるかに多くの電力を消費します。 ICCT によると、EV のエネルギー効率は最終的に約 4 倍になります。

この非効率性には多大なコストが伴います。 ICCTの燃料プログラムのディレクターであるステファニー・サール氏によると、現在商業規模で電子燃料を製造している人は誰もいないが、製造するとおそらく1リットルあたり7ドル程度（1ガロンあたり25ドル以上）の費用がかかるだろうという。

費用は「バカ高い」

そのコストは「ばかばかしいほど高く」、電子燃料が自動車汚染を除去するための実行可能な選択肢になるほど低くはならないだろうと彼女は言う。 乗客輸送の脱炭素化において電子燃料がどのような役割を果たす可能性があるかと尋ねられたとき、彼女の答えは単刀直入で、「一言で言えば、何もありません」でした。

ドイツのカールスルーエ工科大学（KIT）のマイクロプロセス工学研究所所長であるローランド・ディットマイヤー氏は、電子燃料についてもう少し楽観的な見方をしている。 ディットマイヤー氏は電気自動車を運転していますが、信頼性が高くクリーンな電力網に接続された充電インフラを利用できない人にとっては、電子燃料が役立つかもしれないと考えています。

KIT は国家的取り組みの一環として e-fuel を製造しています。 その小規模な実証プロジェクトは、フォルクスワーゲン、アウディ、フォードの子会社、シェル、その他の産業パートナーによっても支援されています。 しかし、実際に研究の焦点は自動車ではなく、飛行機です。

電子燃料の最適な用途は航空分野である、とディットマイヤー氏もサール氏も同意する。 「乗用車にとって優先されるのはバッテリーだ。しかし、長距離をバッテリーで飛行する可能性はほとんどない」とディットマイヤー氏はThe Vergeに語った。

電子燃料の最適な用途は航空分野です

バッテリーは、再生可能エネルギーで車を動かす簡単な方法です。 しかし、バッテリー技術は航空機にとって依然として重すぎるため、汚染を抑えた方法で離陸するには主に代替燃料に依存する必要がある可能性が高い。 そしてディットマイヤー氏は、電子燃料で走行する自動車の周囲で渦巻くさまざまなドラマが、航空用合成燃料の開発に必要な研究の妨げになるのではないかと懸念している。

一方、EUの気候政策に電子燃料の抜け穴を設けようとする動きは、ガソリンを大量に消費する自動車を道路に走り続けさせようとする試みにすぎないとサール氏は懸念する。 「内燃機関を救い、その未来を創造しようとするのは失速する手法ではないかと心配しています」と彼女は言う。 そして、もし内燃機関が路上で走行し続けた場合、規制当局がそのエンジンが実際に電子燃料で動いているのか、それとも普通のガソリンで動いているのかを把握するのが非常に困難になる可能性がある。

これまで見てきたように、電気自動車の普及を促進するには政策が重要な役割を果たします。 中国や欧州の多くの国が補助金を削減したため、今年の世界のＥＶ販売は減少した。 EV の販売はその移行前に急増し、2022 年には 60% 増加しました。ポルシェは、e 燃料車と電気自動車の両方に賭けています。 同社は、2010年末までに売上高の80％を電気自動車にする計画だ。

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