保时捷通过碳捕集和可再生能源制氢生产绿色汽油的示范工厂投产了

净零排放的合成燃料终于成为现实。9月10日，保时捷在智利蓬塔阿雷纳斯为其备受瞩目的Haru Oni生产设施投产。该工厂以风能为动力，从空气中回收二氧化碳，这只是保时捷认为的“为世界大规模生产绿色燃料”的开始。

截自Haru Oni官网VR全景图 截自Haru Oni官网VR全景图

以下介绍来自Haru Oni项目官网，他们甚至提供了中文版网页和视频，看来保时捷、大众、西门子能源等一帮大佬所图甚大

风力发电

该项目位于智利Magallanes地区，因其在风速和可用性方面具有良好的风力发电条件而被选中。对于示范工厂，现场将安装一台西门子歌美飒的SG 3.4-132风机，功率为3.4兆瓦。在下一阶段，该风电场将扩建到280兆瓦左右。而当它达到工业化规模时，装机将达2.5吉瓦。

制氢

Haru Oni项目将使用西门子能源的Silyzer 200 PEM技术，通过电解水将风能转化为绿色氢气。

PEM的名字来自于质子交换膜，质子（H+）可以渗透通过，但它却可以阻断气体和电子。换句话说，这种膜在阳极和阴极之间起着电隔离器的作用，也是一种物理分离器，防止氢气和氧气重新组合。这种方法能够在高功率密度下实现最佳效率，即使在部分负荷下也能实现良好的产品气体质量。

运行过程中不需要使用化学品或其他外来物质，运行可靠，且运维费用低廉。供货范围包括一个再冷却系统（可选项）、水处理系统、电网接入和其他相关设备。

二氧化碳捕集

为了实现气候中性，需要捕集二氧化碳。该项目将使用全球恒温器（GT）直接空气捕集设备。GT使用干燥的胺基化学吸附剂，这些吸附剂与多孔的蜂窝状陶瓷单体粘合在一起，作为碳海绵发挥作用。这些碳海绵可以有效地从大气中直接吸附二氧化碳。

然后利用低温蒸汽（85-100°C）将捕集的二氧化碳剥离并收集。最终得到的是98%纯度的二氧化碳。在这个过程中只消耗蒸汽和电力，不产生排放物或其他污水。

合成甲醇

在这个项目中，没有使用来自化石资源的甲醇，而是通过从空气中直接捕集的绿色氢气和二氧化碳合成。这两种气体混合后形成合成气后，经过催化剂反应后，生成绿色甲醇。

MAN公司正在提供基于Johnson Matthey设计的甲醇合成反应器。

在示范阶段，到2022年，电制甲醇的产量将初步达到每年约75万升。部分电制甲醇将被转换为汽油（每年13万升）。在商业阶段，到2026年，每年可能会生产1百万吨绿色甲醇。

甲醇制汽油

MTG（甲醇制汽油）装置被用来将绿色甲醇转化为合成汽油。埃克森美孚公司提供了流化床MTG技术及其独特的MTG催化剂的技术许可和支持。在这个过程中，甲醇通过一组的热交换器被汽化和过热处理，随后被送入流化床反应器，转化为碳氢化合物燃料和水。

该示范工厂的产量为13万升合成汽油。整体项目计划分两步走，第一步是计划到2024年，将产能提高到每年5500万升合成燃料，第二步是到2026年，将产量提高到每年超过5.5亿升。

船运

合成汽油由风能、绿色氢气和空气中的二氧化碳生产 —— 随后将通过集装箱船运往欧洲。一个集装箱的装载量约为2.5万到3万升。未来，这些船舶也可以使用绿色甲醇作为燃料，从而实现运输过程的去碳化。

通往未来燃料之路

合成燃料使经典和现代运动型汽车在行驶时几乎不产生二氧化碳。

这对于像保时捷这样的著名品牌尤其重要。在所有售出的保时捷汽车中，约有70%仍在路上行驶。通过使用合成燃料，这些汽车可以成为降低排放解决方案的一部分。

保时捷以及母公司大众集团已经对电动化的未来做出了充分的承诺，这家豪华汽车制造商不断地扩大其电动车组合。然而，正如迈克尔-斯坦纳所指出的，目前全球有超过10亿辆的内燃机汽车仍在运行。

保时捷负责研发的执行董事会成员说：“尽管我们对电力驱动充满热情，我们从一开始就很清楚，电动汽车不可能在一夜之间成为常态。” 事实上，由于它曾经售出的70%以上的跑车——包括其标志性的911，至今仍在使用，该公司有足够的动力通过使用低排放的燃料来延长内燃机的寿命。

在初始阶段，Haru Oni将生产130,000升净零排放汽油，这将主要用于其赛车活动。事实上，根据保时捷的说法，合成汽油实际上能从保时捷的涡轮增压赛车中释放出更多的动力。当然，净零排放汽油不仅仅为赛车服务，随着产量的增加，保时捷及其合作伙伴西门子希望每年生产高达5.5亿升的净零排放汽油，使其成为其生产的所有内燃汽车的 “燃料的第一选择”。

据西门子能源公司新能源业务执行副总裁Armin Schnettler称，即使如此，也只是一个开始。“氢经济是[继电气化之后]减少世界二氧化碳产量的第二步”。

这是因为，在一个从清洁能源电解获得氢气的过程中，该工厂首先利用从大气中捕获的二氧化碳生产甲醇，然后将其合成为汽油，使内部燃烧真正成为 “净零排放”。使整个过程完全绿色的重要考虑之一是确保在这个过程中使用的所有能源，由其是能源密集型的电解生产氢气过程，必须都来自风力发电。事实上，该工厂之所以设置在偏远地区，是因为Punta Arena拥有地球上最高的平均风速，斯坦纳说：“智利南部风力资源的条件非常适合生产合成燃料。”

障碍仍然存在，其中最重要的是监管机构将如何对待碳中性合成汽油。它是否会像传统汽油一样被征税，或者增加反映其排放量的减少的关税机制？无论怎样，正如斯坦纳所说，以内燃机为动力的汽车将在相当长的一段时间内与我们同在。保时捷和西门子的突破性技术将减少它们对气候变化的影响。

来源：通向碳中和