[深度]F1如何打造下個世代的100%可續性燃料?(sustainable fuels)

F1和全球合作夥伴阿美石油公司(ARAMCO)的目標是在這個十年中期引入 100% 可持續燃料，

這是為了在 2030 年實現淨零碳目標的一部分。

這是個雄心勃勃的目標，但可能對兩者都產生巨大影響-賽事與和更大的交通世界。

因此，在 F1 首席技術官 Pat Symonds 的幫助下，讓我們了解創造 100% 可持續燃料的挑戰，

為什麼 F1 認為內燃機還有更多的生命，以及這些燃料將如何製造。



為什麼現在宣布這個？

F1將在 2020 年代中期為這項運動引入一個新的動力裝置

——這是一個錦標賽想要用 100% 可持續的“插入式燃料”(drop-in fuels)來驅動的動力裝置

（代表不需要修改目前使用的引擎）。

到 2022 年，新一代的F1將使用“E10”燃料——一種 90% 的化石燃料和 10% 的可再生乙醇的混合物，

世界各地的許多駕駛者已經可以使用這種燃料。



在短短幾年內從 2022 年的 10% 可再生燃料轉變為 100% 是一個雄心勃勃的目標

——但 Pat Symonds 聲稱 F1 和 ARAMCO 有望實現這一目標。

「設定目標是讓我們找到足夠多的我們需要的產品，」Symonds說。

「我們周遭有很多乙醇，很容易放入。但是當你開始研究這些更複雜的分子時，

周圍沒有那麼多，這就是為什麼十年中期才能現實。”



那麼什麼是可持續燃料——它們是如何製造的？

是的，F1 賽車將使用 100% 可持續燃料的說法聽起來不錯

——但我們這麼說到底是什麼意思？

你可以用的"生質"種類包括採用來自碳捕獲計劃、城市垃圾或非食品

——最重要的是這將實現溫室氣體減排至少65%。

相對於化石衍生燃料，這些燃料最初將在中小規模的工廠中生產，

以開發適合大規模生產的方法。



您可以使用的“生質”類型包括藻類、農業廢棄物和生長在不適合糧食生產的土地上的非糧食作物。

與此同時，Symonds對碳捕獲的前景感到興奮，即使該技術仍處於初始階段。

「碳捕獲實際上是我們非常熱衷的一種方法，」他說，

「因為它可以直接從空氣中吸收碳。它處於初步階段，但有計畫在做；

加拿大有一些，瑞士有一個相當大地，南美洲有一些相當大地。

所以它是可行的，我認為在 20 年後，實際上會有很多這樣的作法。

但它非常非常具有實驗性。」



F1 在開發可持續燃料方面需要克服哪些挑戰？

儘管Symonds證明 F1 有望實現將可持續燃料帶入這項運動的目標，

但顯然仍有一些挑戰需要克服。

除了簡單地產生足夠的燃料來為 F1 圍場提供動力之外，

關鍵是創造一種具有賽車運動巔峰之力的燃料。

「在我們嘗試的範圍內，製造一種非常高性能的可持續燃料是非常雄心勃勃的事情，」

Symonds說道。

「英國的道路燃料現在含有 10% 的乙醇，而且它們在歐洲的某些地區已經使用了一段時間。

但乙醇並不是實現高性能的最佳燃料。

所以我們正在做的是，我們正在合成一種高性能、完全可持續的燃料，

這在我們需要的數量上很難做到，也很難做到。

所以這是我們正在做的壯舉的延伸。」



燃料的“能量密度”是高性能、可持續燃料的關鍵因素。

但 Symonds 相信，當他們成功時，F1 的可持續燃料至少會像我們現在一樣強大。

「我們目前擁有每公斤約 44 兆焦耳的燃料，”」Symonds說。

「它們能量非常非常密集。酒精燃料，如乙醇，能量密度要低得多，

這意味著如果你想要相同的功率，你必須擁有更大體積的燃料。

賽車運動與功率有關，但它尤其與功率密度有關；

我們不想要帶有巨大油箱的大型汽車，我們想要小型油箱和許多非常優質、高功率的燃料。

所以我們必須綜合起來，這不是最簡單的事情。」



為什麼不專注於電動呢？

您一定會注意到，目前全球正在大力推動汽車電氣化，

許多政府將在未來幾年內禁止銷售純內燃機驅動的新型汽車。

那麼為什麼F1要推這個讓 ICE 成為這項運動動力裝置核心的計劃呢？

「真正重要的是，我們不是要拒絕電動車，」Symonds 說，當被問到著個問題的時候他說道。

「對我來說，事情差距甚遠，其實我覺得對於城市環境下的輕型車來說，

電動車還是相當不錯的。

他們有一些問題……但我們絕對不是反電動車地。

而且我認為所有工程師都認為電動汽車適合小型車輛和城市環境。

「它們不好的地方是您需要大量功率的地方，而且您需要的這種功率要不佔用大量空間。

所以，當你要使用重型貨車，火車，飛機，高性能公路跑車 - 這可能不是一個非常顯著部分，

但它仍然存在， 那麼種燃料它變得非常重要。」



與此同時，目前估計，到 2030 年，預計上路的 18 億輛汽車中，

全電動汽車（電池電動汽車，或 BEV）僅佔 8%——剩餘 16 億輛汽車配備 ICE。

更重要的是，機械工程師協會去年進行的全生命週期分析表示，

由可再生能源驅動的 BEV 在其整個生命週期

（包括電池的開採原材料、電池的最終處置等）的排放量為 58g/km。

相比之下，完全可持續的汽油動力內燃機汽車為 45 克/公里。



但是，如果您仍在燃燒汽油，為什麼可持續燃料的污染更少？

是的，燃燒可持續燃料仍然會產生二氧化碳這個副產品。

但重要的是，燃燒可持續燃料不會產生淨二氧化碳，

因為它們產生的二氧化碳原本就已經存在於大氣中，或者無論如何都會進入大氣。

「這是一個完全循環的事情，」 Symonds解釋說。

「我們目前不會產生任何於本不在大氣中的二氧化碳；

我們將它從大氣中取出，我們接著使用它，最後我們再將它排放放回大氣中。」



為什麼這在 F1 之外是相關的？

F1目前正在與燃料公司合作，幫助創造 100% 先進的可持續燃料，

主要是為了錦標賽本身，但著眼於擴大生產，使這些燃料可供商業駕駛和更廣泛的運輸行業使用。

Symonds 認為這一項變化代表著F1邁出了重要的一步。

「我們會磨練並提高生產燃料的效率和主流的技術，且與卡車、火車、飛機生產燃料的技術完全相同，

即使這些燃料略有不同，」Symonds說。

「用於燃氣渦輪發動機的飛機燃料，與我們的燃料略有不同，但製造技術基本相同。」



Symonds、他的團隊和燃料合作夥伴仍有大量工作要做，

這將有助於創造新一代 100% 可持續燃料。

但是 Symonds 對於等待他的工程挑戰感到興奮嗎？

「非常!！」 Symonds 強調地回答。「我喜歡工程帶來的創造力，但隨著 F1 車隊越來越多，

我越來越成為一名經理(管理人)，而不是一個有創造力(開發)的人。

我非常喜歡我現在所做的事情，因為我們真的很有創意，

我們回到了首要原則，我們真的在研究東西。」

「我們需要做的是確保我們繼續提高效率，繼續使用更少的燃料

——我們將在下一代引擎上使用更少的燃料——

並繼續我們再F1中已經走了 70 年的旅程在，只是生產越來越高效率的引擎。」


2021.10.05文
https://www.formula1.com/en/latest/article.pat-symonds-on-how-formula-1-are-creating-the-next-generation-of-100.6XCGNQ3ExMhbhYy338Qgi2.html

畢竟F1是車壇最頂級的賽事，由他將研發經費投入此永續未來領域也是合理，期待