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Jun 13, 2023

À l'intérieur de l'e durable de Porsche

Note de l'éditeur : cette histoire a été publiée pour la première fois par Hagerty Insider, aux États-Unis, et

Note de l'éditeur : cette histoire a été publiée pour la première fois par Hagerty Insider, aux États-Unis, et a été modifiée pour tenir compte des développements récents concernant les e-carburants durables au Royaume-Uni et en Europe.

Vous avez vu les gros titres. L'UE interdit la vente de nouvelles voitures à combustion à partir de 2035 ; La Californie, le plus grand marché américain pour les ventes de véhicules, accepte et interdit les nouveaux véhicules à combustible fossile avec le même délai de 2035 ; le Royaume-Uni va encore plus loin et fixe une limite à 2030.

Mais il y a un autre développement, plus récent, qui a fait chuter les dirigeants de l'industrie automobile et les commentateurs écologistes : l'Allemagne bloque la décision de l'UE de 2035, appelant à une modification de la législation qui permettra d'inclure les carburants électriques dits durables, et garder les moteurs à combustion sur la route, et même dans les salles d'exposition.

Et bien que l'UE se prépare à céder, l'échappatoire se heurte à la résistance des autres pays de l'UE, notamment la France. Mais la position de l'Allemagne est claire : les carburants durables peuvent fournir une solution neutre en carbone au transport dans ses formes les plus larges et contribueront à faciliter la transition vers les véhicules électriques. Et avec un parc automobile vieillissant qui ne manque pas de conducteurs Audi, BMW, Mercedes, Porsche et Volkswagen, les carburants durables s'avéreraient être une bonne affaire lorsqu'il s'agit d'aider à maintenir les voitures «patrimoniales» en marche.

Il y avait donc sans aucun doute des jeux politiques en jeu, lorsque Hagerty s'est rendu dans l'une des nouvelles raffineries de recherche sur les carburants électroniques pour mieux comprendre ce que sont ces carburants «magiques» et quel rôle ils pourraient jouer dans l'avenir des transports et de notre passe-temps. Parce que l'usine de démonstration de Haru Oni, dans le sud du Chili, appartient en partie à Porsche.

Le constructeur allemand de voitures de sport a investi plus de 100 millions de dollars (81 millions de livres sterling) dans la société holding derrière le laboratoire, en vue de développer et de déployer des installations similaires de carburants électroniques dans le monde. Il a déjà déclaré que les voitures à carburant durable avaient le même impact environnemental qu'une voiture électrique. Michael Steiner, membre du conseil d'administration de Porsche en charge de la recherche et du développement, résume la réflexion stratégique qui sous-tend cet investissement : « Le potentiel des eFuels est énorme. Il existe actuellement plus de 1,3 milliard de véhicules équipés de moteurs à combustion dans le monde. les routes pour les décennies à venir, et les eFuels offrent aux propriétaires de voitures existantes une alternative presque neutre en carbone."

En un mot, le e-carburant est un carburant synthétique neutre en carbone, ce qui signifie qu'il est développé avec du CO2 qui a déjà été rejeté dans l'atmosphère à l'aide d'énergies renouvelables. Cela, sur le papier, en fait un carburant durable. Dans ce cas, le renouvelable provient du vent. Il y en a beaucoup ici dans la région de Magellanes au Chili. Alors que notre avion se cabrait et tremblait de turbulence lors de sa descente, j'ai regardé une infinité de têtes blanches se briser dans le vent incessant. Au sol, le vent est à la fois fort et apparemment inexorable, façonnant la majeure partie de la plus grande flore à mesure qu'elle se développe en exagérations balayées et tordues.

"Ce n'est pas qu'il y ait tant de vent, mais que c'est tellement prévisible et fiable", a déclaré Marcelo Daller. Il gère l'installation que nous avons fait tout ce chemin pour voir, une petite usine exploitée par Highly Innovative Fuels (HIF) Global, qui gère le développement minutieux de ce projet. La narration de Daller est subtilement hachée par le sifflement de la seule éolienne de l'installation. Il m'a dit qu'il n'était pas nécessaire de le construire haut, donc les pointes des pales tournent à seulement 60 pieds du sol ; Je me suis surpris à esquiver en passant. HIF estime 6 000 heures de vent de haute qualité dans la région chaque année, ce qui équivaut à 70 % de disponibilité des éoliennes.

Ces turbines alimentent l'ensemble du processus, dont la première étape est un système de récupération du dioxyde de carbone de Global Thermostats. Considérez-le comme un très, très grand purificateur d'air. Les ventilateurs font circuler l'air à travers une matrice en nid d'abeille en céramique qui, grâce à une variété de processus que nous appellerons simplement "chimie", sépare le CO2 des autres molécules. Lorsque le système final sera mis en ligne, HIF s'attend à éliminer 150 kg de CO2 par heure. (Au moment de notre visite, le système n'était pas encore opérationnel, donc pour l'instant, l'usine s'approvisionne en dioxyde de carbone "vert" renouvelable auprès d'une brasserie.)

À l'autre bout de l'installation, 35 % de l'énergie de cette éolienne effrayante est acheminée vers un électrolyseur Siemens qui produit 21 kg d'hydrogène vert par heure par électrolyse. Cet hydrogène et ce CO2 passent par un catalyseur cuivre-zinc pour former du méthanol synthétique qui sert de base à tous les dérivés d'hydrocarbures neutres en carbone de l'usine.

Le méthanol - familier à tout coureur de dragsters - est ensuite soumis au processus exclusif de transformation du méthanol en gaz (MTG) d'ExxonMobil pour transformer l'alcool en essence. Ou du kérosène ou du diesel. En fait, HIF affirme que le processus peut faire monter les chaînes d'hydrocarbures jusqu'à "C12" et les casser jusqu'à "C5", pour les nerds de la pétrochimie dans le public.

La combustion du carburant résultant libérera toujours du carbone dans l'atmosphère, tout comme avec les carburants conventionnels. Mais alors que le carbone des combustibles fossiles est "nouveau", ayant été auparavant enfermé dans une molécule d'hydrocarbure souterraine, celui des e-carburants est recyclé, après avoir été extrait de l'atmosphère.

Cela peut sembler complexe, mais honnêtement, ce n'est pas le cas. Nous parlons essentiellement d'électrolyse, qui a été observée pour la première fois dans l'eau en 1789. Des efforts ont été déployés pour fabriquer des carburants synthétiques pendant de nombreuses décennies. L'Allemagne, par exemple, a découvert comment fabriquer du carburant d'aviation à partir du charbon pendant la Seconde Guerre mondiale. Même la procédure exclusive de transformation du méthanol en gaz d'ExxonMobil n'est pas nouvelle. "Il s'agit d'une technologie mature et vénérable datant des années 1970, résultat des embargos pétroliers de l'OPEP et des pressions sur l'approvisionnement en carburant", a expliqué André Boehman, professeur de génie mécanique à l'Université du Michigan et grand spécialiste des carburants électroniques.

"Le concept d'un carburant de remplacement existe depuis des décennies", a reconnu John Voelcker, un journaliste qui, en tant que rédacteur en chef fondateur de Green Car Reports, s'est longtemps concentré sur l'espace des voitures vertes. "Si vous parlez aux gestionnaires de flotte - les plus anciens et les plus grisonnants - ils vous parleront du" problème du carburant alternatif de l'année ". Parce que de mon vivant, nous avons vu des idées impliquant de l'éthanol, du méthanol, du gaz naturel, de l'éthanol à nouveau sous sa forme E85, et maintenant de l'éthanol mélangé dans la matière première à E10, avec de l'E15 en route, et ainsi de suite."

La capture du carbone est beaucoup plus récente, mais toujours considérée comme obsolète selon les normes modernes. Le concept a été posé pour la première fois en 1938 et un projet de récupération du carbone à grande échelle a été lancé en 1972, selon l'Université de Columbia, lorsque le champ pétrolifère de Sharon Ridge au Texas a injecté du CO2 dans le sol. La technologie est restée quelque peu stagnante jusqu'au milieu des années 1990, jusqu'à ce que le programme norvégien Sleipner soit lancé en mer du Nord en tant que premier projet intégré de capture et de stockage du carbone.

Les plus grands obstacles pour les carburants alternatifs de toutes les variétés ont été économiques plutôt que technologiques : les carburants fossiles conventionnels sont vraiment rentables, les carburants alternatifs le sont nettement moins. L'absence d'analyse de rentabilisation ou d'exigences réglementaires signifiait qu'il n'y avait aucune raison de les poursuivre à grande échelle. "De nombreux carburants alternatifs sont le résultat d'une poussée réglementaire", a expliqué Voelcker. "Il est assez rare qu'il y ait une demande pour les carburants alternatifs de la part des consommateurs réels."

Les inquiétudes concernant le réchauffement climatique et la pression généralisée pour réduire l'utilisation des combustibles fossiles changent évidemment le calcul, ce qui aide à expliquer pourquoi Porsche pensait que le projet valait un investissement de 100 millions de dollars (et en croissance). Comme tous les grands constructeurs automobiles, Porsche a de nombreux véhicules électriques en préparation - au moins 50 % de sa gamme sera constituée de véhicules électriques à batterie ou d'hybrides rechargeables d'ici 2025, et il vise à atteindre 80 % d'ici 2030. Mais cela reste laisse un certain nombre de dino-brûleurs, que je suis prêt à supposer issus de la famille 911, et il pourrait simplement y avoir trop d'identité de marque et d'équité en jeu pour abandonner complètement les moteurs à essence.

C'est la belle partie : Rien. Cet e-carburant est un véritable remplacement direct, à condition que le mélange soit correct.

"La plupart des carburants ne sont pas des molécules spécifiques et davantage un mélange de produits chimiques qui correspondent à une certaine spécification", a expliqué Stephen McCord, chercheur à la Global CO2 Initiative de l'Université du Michigan. En d'autres termes, avec le bon mélange de molécules et d'additifs adaptés à l'époque, les e-carburants pourraient faire fonctionner n'importe quoi, d'un avion de ligne à un modèle T à une 911 Carrera à un type E.

Porsche a laissé les journalistes assemblés verser environ 12 gallons de ce nouveau carburant dans Panameras, puis nous a renvoyés. Porsche affirme n'avoir apporté aucune modification à l'ECU ou au système d'alimentation en carburant de la Panamera. J'ai immédiatement remarqué… aucune différence. Pas une seule fois au cours de notre tournée d'environ 250 milles en Patagonie, la Panamera n'a perdu de puissance, coupé, bégayé, toussé, reniflé ou éternué. Mon partenaire de conduite et moi avons rompu la conversation toutes les heures environ pour nous rappeler que nous roulons sur un réservoir rempli de vent et d'eau. "Vous avez remarqué quelque chose ? Non ? D'accord. Oh, hé ! Un émeu !"

Vous ne pouvez pas, et dans un avenir prévisible, vous ne pourrez pas vraiment le faire. La production actuelle de l'usine de démonstration est plafonnée à environ 90 gallons par jour, dont la plupart sont destinés à être utilisés dans la série de courses Supercup de Porsche et une flotte rotative de véhicules d'essai internes allant d'un 993 à un 991.2.

Une grande installation de production à grande échelle est prévue à environ 20 miles au sud, avec 60 éoliennes fournissant suffisamment d'énergie pour produire 17,4 millions de gallons de carburant électronique à utiliser sur les marchés sud-américains et européens. Des installations en Australie pour la distribution asiatique et à Houston, au Texas, pour l'Amérique du Nord sont également en préparation. Lorsque tous les trois seront en ligne et tireront à pleine capacité, HIF s'attend à un approvisionnement de 150 000 barils d'e-carburant par jour. Cela semble beaucoup jusqu'à ce que vous examiniez les chiffres de production du pétrole conventionnel – près de 90 millions de barils par jour, même pendant les années 2020 et 2021 en proie à la pandémie. Et même cette offre limitée ne sera pas proposée directement à la vente. Mis à part la quantité infinitésimale produite à l'usine de démonstration soutenue par Porsche, chaque goutte sera versée sans ménagement dans le bassin existant d'essence de consommation dans le monde entier pour réduire l'empreinte carbone générale.

La principale limite à la mise à l'échelle est financière. Porsche et HIF étaient muets sur le coût réel de l'e-carburant du côté des consommateurs, mais ils admettent volontiers qu'il aurait besoin de subventions gouvernementales pour être compétitif. "Nous pouvons ajuster la politique fiscale pour rendre les carburants électroniques moins chers... la politique devrait soutenir les investissements pour rendre les prix plus attractifs", a récemment déclaré à Reuters le PDG de Porsche, Oliver Blume. [Au Royaume-Uni, cela pourrait inclure la suppression des taxes sur les carburants pour encourager l'intérêt des consommateurs et, à son tour, augmenter les investissements industriels pour répondre à toute croissance de la demande.]

Il existe également des obstacles techniques et logistiques. "Le plus grand défi en matière de mise à l'échelle (pour tous les e-carburants, e-produits chimiques, etc.) est sans doute l'approvisionnement en hydrogène", a déclaré McCord, chercheur à l'Université du Michigan. "En termes simples, les électrolyseurs sont relativement "petits" par rapport aux volumes de carburant (donc H2) dont nous avons besoin." Il ajoute que l'électrolyse de l'hydrogène est énergivore ; sans une forme d'électricité renouvelable abordable, en produire des quantités importantes pour l'e-carburant deviendrait prohibitif.

Ensuite, il y a le fait que les e-carburants ont déjà une concurrence majeure. Les comparaisons entre l'e-carburant et les véhicules électriques sont en grande partie théoriques à l'heure actuelle, car aucun n'est proche de l'échelle des carburants fossiles, mais les véhicules électriques bénéficient d'avantages inhérents. En particulier, utiliser des électrons pour propulser directement des véhicules est beaucoup plus efficace que de déployer ces mêmes électrons pour convertir le CO2 en e-carburants. "Conduire uniquement avec des carburants électroniques nécessiterait six fois plus d'électricité que d'utiliser des BEV", a déclaré un livre blanc de 2021 du Conseil international sur les transports propres. Concrètement, cela signifie que les e-carburants nécessiteront beaucoup plus de terres (et d'argent) pour les éoliennes, les panneaux solaires et d'autres formes d'énergie renouvelable.

Cela dit, les e-carburants présentent des avantages importants : ils sont plus faciles à livrer, étant donné qu'il existe déjà un vaste réseau d'essence et de diesel, et ils pourraient rendre les milliards de voitures déjà en circulation plus écologiques. Ces véhicules, tout comme lorsqu'ils sont alimentés à l'essence conventionnelle, seraient généralement capables de voyager plus loin et de faire le plein plus rapidement que les véhicules électriques d'aujourd'hui - du moins lorsqu'ils sont comparés à la technologie actuelle. Et si les carburants électriques présentent des problèmes à grande échelle, les véhicules électriques aussi. McCord a spécifiquement souligné leur dépendance à l'égard de certains métaux, comme le nickel et le cobalt, bien qu'il ait noté qu'il y avait eu des progrès dans ce domaine. Et puis il y a la demande placée sur l'approvisionnement en eau pendant la production de lithium.

Bien sûr, il y a aussi la politique et la perception. De nombreux gouvernements ont déjà pesé sur cette discussion avec des interdictions sur les véhicules ICE et des incitations pour les véhicules électriques, et une grande partie du grand public les considère comme une solution attrayante. "Le carburant alternatif idéal serait celui qui a une pression réglementaire et une attraction des consommateurs, et nous le voyons avec les véhicules électriques", a déclaré Voelcker. "Un grand nombre de personnes aiment les véhicules électriques, ils aiment l'idée de recharger à la maison, ils aiment l'idée d'un couple instantané, etc."

La politique n'est pas gravée dans le marbre - l'Allemagne, par exemple, a récemment fait pression pour que l'Union européenne interdise en 2035 la vente de véhicules émettant du carbone afin de permettre aux véhicules ICE alimentés par des carburants électroniques. Pourtant, pour les constructeurs automobiles qui parient maintenant sur où placer leurs dollars de R&D, les véhicules électriques ont clairement un avantage.

Nous dirions toujours "très". Compte tenu de tous les défis, il semble peu probable (bien que pas impossible) que les carburants électroniques deviennent une source d'énergie dominante et courante pour le transport personnel. Pourtant, ils ont encore d'énormes promesses. McCord a noté qu'ils pourraient être une solution potentielle pour les secteurs où il n'y a pas encore d'alternative viable aux combustibles fossiles, comme l'aviation. Et un certain nombre de navires-citernes pleine grandeur peuvent fonctionner à l'e-méthanol, éliminant ainsi une partie de la dépendance de la navigation à l'égard du carburant de soute - une substance sulfureuse désagréable qui s'est avérée particulièrement nocive pour les personnes qui vivent le long des voies de navigation.

La plupart des experts indépendants à qui nous avons parlé décrivent la relation entre les carburants électroniques, les véhicules électriques et les autres sources d'énergie verte non pas comme une somme nulle mais comme une collaboration - en utilisant chacun là où cela a du sens dans la lutte globale pour réduire les émissions de gaz à effet de serre.

"Mon opinion personnelle est que nous avons besoin des trois - véhicules électriques à batterie, biocarburants [tels que l'éthanol] et e-carburant pour remplacer complètement le pétrole", a déclaré Boehman, professeur d'ingénierie à l'Université du Michigan. "En déposant des choses qui ressemblent aux carburants d'aujourd'hui et en électrifiant là où cela a du sens (voitures de tourisme, camionnage à courte distance), nous pouvons y arriver."

Bien sûr, nous sommes plus excités pour nos vieilles voitures. Au mieux, l'e-carburant pourrait prolonger la bouée de sauvetage de l'ICE de production. Au pire, il le gèlera dans l'ambre. Une vue à mille pieds des e-carburants efface la plupart des inconvénients et des incertitudes ; puisqu'il n'y a pas de différence notable dans la façon dont un véhicule fonctionne avec ce carburant électronique, cela signifie que toutes les voitures ICE font face à une préservation significative et active dans un avenir électrique.

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