คำสัญญาของน้ำมันเบนซินสังเคราะห์ที่เป็นกลางทางคาร์บอนต้องเผชิญกับความเป็นจริงทางเศรษฐกิจที่โหดร้าย เนื่องจากวิธีการผลิตในปัจจุบันส่งมอบเชื้อเพลิงที่มีต้นทุนสูงกว่าน้ำมันเบนซินธรรมดาประมาณ 100 เท่า แม้ว่าจะมีเทคโนโลยีในการสร้างน้ำมันเบนซินจากคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศและไฮโดรเจน แต่เส้นทางสู่ความเป็นไปได้ทางการค้ายังคงสูงชันและไม่แน่นอน
ต้นทุนการผลิต
- น้ำมันเบนซินสังเคราะห์ในปัจจุบัน: สูงกว่าราคาน้ำมันเบนซินทั่วไปประมาณ 100 เท่า
- ตัวอย่างเครื่องใช้ในบ้าน: $20,000 USD สำหรับกำลังการผลิต 1 แกลลอนต่อวัน
- ค่าไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว: ประมาณ $15 USD ต่อแกลลอน (ใช้ไฟฟ้า 75 kWh)
อุตสาหกรรมการบินกลายเป็นตลาดเป้าหมายหลัก
ชุมชนเทคโนโลยีมองว่าอุตสาหกรรมการบินเป็นการใช้งานที่สมเหตุสมผลที่สุดสำหรับเชื้อเพลิงสังเคราะห์ แม้จะมีต้นทุนสูงก็ตาม ไม่เหมือนกับรถยนต์และรถบรรทุกที่สามารถเปลี่ยนไปใช้พลังงานไฟฟ้าได้ อากาศยานต้องเผชิญกับข้อจำกัดทางฟิสิกส์พื้นฐานที่ทำให้แบตเตอรี่ไม่เหมาะสมสำหรับเที่ยวบินเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่
ช่องว่างของความหนาแน่นของพลังงานระหว่างแบตเตอรี่และเชื้อเพลิงเหลวสร้างความท้าทายที่ไม่อาจเอาชนะได้สำหรับอุตสาหกรรมการบิน น้ำมันเบนซินมีพลังงาน 46.4 MJ/kg ในขณะที่แบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออนขั้นสูงจัดการได้เพียง 958.1 kJ/kg เท่านั้น อากาศยานยังได้ประโยชน์จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงและมีน้ำหนักเบาลงระหว่างการบิน ในขณะที่แบตเตอรี่ยังคงน้ำหนักตลอดการเดินทาง
ความเป็นจริงนี้ทำให้เปลี่ยนโฟกัสไปจากการขนส่งทางบก ซึ่งรถยนต์ไฟฟ้าให้ประสิทธิภาพที่เหนือกว่าอยู่แล้ว รถยนต์พลังงานแบตเตอรี่บรรลุประสิทธิภาพการแปลงพลังงานมากกว่า 90% ในขณะที่น้ำมันเบนซินสังเคราะห์สูญเสียพลังงาน 40-70% ในเครื่องยนต์สันดาปภายใน แม้กระทั่งก่อนที่จะคิดการสูญเสียจากการผลิต
การเปรียบเทียบความหนาแน่นของพลังงาน
- น้ำมันเบนซิน: 46.4 MJ/kg
- แบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน: 958.1 kJ/kg (มีความหนาแน่นของพลังงานต่ำกว่าประมาณ 48 เท่า)
- ประสิทธิภาพการผลิตน้ำมันเบนซินสังเคราะห์โดยรวม: 50-60%
เศรษฐศาสตร์การผลิตยังคงเป็นอุปสรรค
ตัวอย่างในโลกแห่งความเป็นจริงเน้นย้ำถึงความท้าทายทางเศรษฐกิจที่อุตสาหกรรมการผลิตเชื้อเพลิงสังเคราะห์เผชิญอยู่ บริษัทหนึ่งเสนอเครื่องกำเนิดน้ำมันเบนซินแบบโมดูลาร์ในราคาประมาณ 20,000 ดอลลาร์สหรัฐ ที่ผลิตเชื้อเพลิงออกเทน 90 ได้วันละหนึ่งแกลลอน โดยใช้ไฟฟ้า 75 kWh ในกระบวนการนี้ ด้วยอัตราไฟฟ้าทั่วไป ค่าไฟฟ้าเพียงอย่างเดียวมีต้นทุนประมาณ 15 ดอลลาร์สหรัฐต่อแกลลอน ก่อนที่จะคิดต้นทุนอุปกรณ์และการบำรุงรักษา
ประสิทธิภาพการผลิตโดยรวมอยู่ที่ประมาณ 50-60% หมายความว่าการสูญเสียพลังงานอย่างมีนัยสำคัญเกิดขึ้นตลอดกระบวนการแปลง ความไม่มีประสิทธิภาพนี้ รวมกับเทคโนโลยีการจับคาร์บอนที่แพงและการผลิตไฮโดรเจน สร้างโครงสร้างต้นทุนที่ตลาดปัจจุบันไม่สามารถรองรับได้หากไม่มีเงินอุดหนุนอย่างมาก
รถคลาสสิกและการใช้งานเฉพาะกลุ่มได้รับการสนับสนุน
ผู้ที่หลงใหลโต้แย้งว่าเชื้อเพลิงสังเคราะห์ให้คุณค่าการอนุรักษ์ที่ดีกว่าสำหรับรถยนต์คลาสสิกมากกว่าการแปลงเป็นไฟฟ้า แทนที่จะทิ้งเครื่องยนต์เดิมและชิ้นส่วนอื่น ๆ น้ำมันเบนซินสังเคราะห์ช่วยให้ยานพาหนะโบราณสามารถทำงานได้โดยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในขณะที่รักษาความถูกต้องทางประวัติศาสตร์
เราไม่ควรเพียงแค่โยนเครื่องยนต์เก่าที่ยังใช้งานได้ และ ECU และชิ้นส่วนอื่น ๆ ลงถังขยะ
การผลิตไฟฟ้าฉุกเฉินเป็นการใช้งานที่มีศักยภาพอีกประการหนึ่งที่ความสะดวกและความหนาแน่นของพลังงานของเชื้อเพลิงเหลวมีความสำคัญมากกว่าข้อกังวลเรื่องประสิทธิภาพ กังหันแก๊สที่จับคู่กับรถบรรทุกเชื้อเพลิงยังคงยากที่จะเทียบได้ในด้านความยืดหยุ่นและการปรับใช้อย่างรวดเร็วในสถานการณ์วิกฤต
การเปรียบเทียบประสิทธิภาพ
- ระบบขับเคลื่อนยานยนต์ไฟฟ้า: ประสิทธิภาพแบบรอบเดียวสมบูรณ์ 90% ขึ้นไป
- เครื่องยนต์สันดาปภายใน: ประสิทธิภาพ 30-60% (การสูญเสียพลังงาน 40-70%)
- รวมกับการสูญเสียจากการผลิตเชื้อเพลิงสังเคราะห์: ประสิทธิภาพโดยรวมต่ำลงอย่างมีนัยสำคัญ
ความกังวลเรื่อง Greenwashing ส่องเงาต่อการพัฒนา
นักวิจารณ์ตั้งคำถามว่าการพัฒนาเชื้อเพลิงสังเคราะห์ให้บริการเป้าหมายด้านสิ่งแวดล้อมที่แท้จริงหรือเป็นการให้ความคุ้มครองสำหรับการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลต่อไปเป็นหลัก ความต้องการพลังงานหมุนเวียนขนาดใหญ่สำหรับการผลิตขนาดใหญ่อาจถูกใช้ได้ดีกว่าสำหรับการไฟฟ้าโดยตรงของการขนส่ง
ผู้สังเกตการณ์ในอุตสาหกรรมบางคนแนะนำว่าการส่งเสริมเชื้อเพลิงสังเคราะห์อาจชะลอการดำเนินการด้านสภาพภูมิอากาศที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยการเสนอภาพลวงตาของการทดแทนแบบ drop-in สำหรับน้ำมันเบนซินธรรมดา ข้อจำกัดปัจจุบันของเทคโนโลยีทำให้ไม่เหมาะสมสำหรับความต้องการการขนส่งหลัก แต่การตลาดมักเน้นศักยภาพมากกว่าความสามารถในปัจจุบัน
การอภิปรายสะท้อนความตึงเครียดที่กว้างขึ้นระหว่างการปรับปรุงแบบค่อยเป็นค่อยไปของระบบที่มีอยู่และการเปลี่ยนแปลงพื้นฐานไปสู่เทคโนโลยีใหม่ ในขณะที่น้ำมันเบนซินสังเคราะห์อาจให้บริการการใช้งานเฉพาะเจาะจงในที่สุด บทบาทของมันในการลดคาร์บอนอย่างแพร่หลายยังคงเป็นที่สงสัยเมื่อพิจารณาจากข้อจำกัดทางเศรษฐกิจและเทคนิคในปัจจุบัน
อ้างอิง: What is Synthetic Gasoline?