Aké typy zdrojov paliva použiť na dekarbonizáciu?

Aké druhy energie sú dnes k dispozícii na pohon nákladného vozidla?

Existujú 4 možnosti:

• Diesel
• Plyn
• Vodík
• Elektrina

Preskúmame ich jednu po druhej, aby sme zistili, ktorá z nich bude najúčinnejšia pri znižovaní emisií CO2 2.

Všimnite si, že všetky emisie CO2 sú vypočítané od kolísky po hrob, inými slovami, zohľadňujú všetky emisie CO2 od výroby energie a vozidiel až po koniec ich životnosti. Tieto výpočty boli vykonané pre 16-tonové vozidlo.

Bio-diesel, ester mastných kyselín vyrábaný z rastlinných olejov, ako je repka olejná, poskytuje 65 % úsporu emisií CO2 v porovnaní s fosílnou naftou a mohol by byť vhodným doplnkom pre dekarbonizácia cestnej prepravy tovaru. V súčasnosti je to samozrejme jedno z najlacnejších riešení.

Využívanie bionafty v cestnej doprave je však obmedzené dostupnými množstvami a jej výroba môže tiež vyvolávať riziká odlesňovania a narážať na konkurenciu zo strany iných odvetví, napríklad výroby potravín.

Je veľmi pravdepodobné, že do roku 2040 bude tento druh paliva používať najviac 10 % nákladných vozidiel.

Syntetické palivá (XTL, HVO), biopalivá druhej generácie, poskytujú ďalšie zníženie emisií CO2 2. Získavajú sa zo živočíšnych tukov, použitých olejov alebo lesných zvyškov a nekonkurujú potravinám. V súčasnosti sú však dostupné vo veľmi malom množstve a pravdepodobne to tak zostane aj v nasledujúcich desaťročiach, pretože množstvo použiteľných surovín je obmedzené.

E-diesel, ktorý sa vyrába z obnoviteľnej elektrickej energie, vody a CO2 z atmosféry, tiež poskytuje 65 % zníženie emisií v porovnaní s fosílnou naftou. Jej sprístupnenie si však vyžaduje obrovské investície, ktoré ešte stále nie sú isté.

To znamená metán, ktorý existuje v dvoch formách: fosílny zemný plyn a bioplyn vyrábaný fermentáciou splyňovania organických látok (biomasy).

Fosílny zemný plyn poskytuje úsporu iba 5 % emisií CO2 v porovnaní s naftou. Preto nie je životaschopnou možnosťou dekarbonizácie.

Biometán alebo bioplyn, vyrobený fermentáciou alebo splyňovaním organickej hmoty, slúži na vypúšťanie o 75 % menej emisií CO2 ako pri motorovej nafte. Množstvo dostupného bioplynu je však obmedzené a bude obmedzené. O jeho využitie tak bude sektor dopravy súťažiť s inými podnikateľskými sektormi a jeho cena (v roku 2019 4-krát vyššia ako cena zemného plynu) by mala vzrásť v dôsledku pravdepodobného zníženia verejných prostriedkov na jeho výrobu.

Bioplyn emituje oxidy dusíka (NOx), čo ho diskvalifikuje z používania v meste. Napokon, jeho potenciálny skleníkový efekt, ktorý prispieva ku globálnemu otepľovaniu, je 86-krát vyšší ako efekt CO2 počas 80 rokov, a preto si vyžaduje veľmi dôkladné monitorovanie, aby sa minimalizovali riziká úniku počas jeho výroby a prepravy.

Približne 10 % nákladných vozidiel, pravdepodobne ťažkých, diaľkových a stavebných, bude od roku 2040 pravdepodobne jazdiť na bioplyn.

Na stránke . vodík ktorý máme v súčasnosti k dispozícii, známy ako sivý vodík, sa vyrába z fosílneho metánu a emituje o 14 % viac CO2 ako fosílna nafta. Prechod na ekologický vodík, vyrábaný pomocou elektrolýzy z obnoviteľných zdrojov, by však slúžil na zníženie emisií CO2 až o 62 %.

Tento prechod bude prebiehať pomaly a za cenu veľkých investícií a cestná doprava bude stále v štádiu, keď bude konkurovať iným odvetviam, ktoré nemajú inú možnosť dekarbonizácie. Jej využívanie v širokom meradle preto nemožno očakávať skôr ako v nasledujúcom desaťročí.

Vodíkové palivové články sú v súčasnosti najpokročilejšou technológiou. Takéto články premieňajú vodík a kyslík na elektrickú energiu. Alternatívne využitie vodíka je v spaľovacích motoroch, ktoré môžu využívať menej čistú formu a vyžadujú menej chladenia. Nevýhodou však je, že takéto systémy emitujú malé množstvo NOx, čo spôsobuje, že ich použitie v mestách je nepravdepodobné, a spotrebujú o niečo viac vodíka ako palivové články.

V Európe sa v priemere oduhličené elektrická energia vyrobená z obnoviteľných zdrojov energie alebo z jadrovej výroby v súčasnosti umožňuje dosiahnuť 55 % úsporu emisií CO2 v porovnaní s fosílnou naftou. V niektorých krajinách, napríklad vo Francúzsku, je táto úspora viac ako 80 %.

Technológia elektromotorov je ľahko dostupná a prevádzkový náboj batérií sa neustále zvyšuje.

Elektrické nákladné vozidlá bez priameho vplyvu na emisie sú najefektívnejším riešením problémov so znečistením v mestách. Môžu sa dobíjať v noci - v čase mimo špičky - buď na priemyselnej trojfázovej prípojke, alebo na základnom nabíjacom termináli, pracujú ticho a vodičom poskytujú veľký komfort používania.

Hoci sú elektrické vozidlá stále drahšie ako vozidlá na naftu, rozdiel sa neustále zmenšuje a niektoré aplikácie, ako napríklad zber odpadu, sú už plne konkurencieschopné. Od roku 2025 budú celkové náklady na vlastníctvo a prevádzku elektrického nákladného vozidla poháňaného batériami na mestské účely nižšie ako náklady na nákladné vozidlo poháňané naftou. Do tohto dátumu budú elektrické nákladné vozidlá pokrývať všetky typy mestského využitia.

Analýza nákladných vozidiel "od kolísky po hrob", ich celkových prevádzkových nákladov, jednoduchosti ich používania a dostupnosti dekarbonizovaných palív nás viedla k tomu, že do roku 2020 sa budú používať štyri dostupné druhy palív v nasledujúcom pomere:

• 0 % nákladných vozidiel používajúcich fosílnu naftu alebo zemný plyn.
• až 20 % nákladných vozidiel na biopalivá pre najťažšie použitie (diaľkové vozidlá, ťažké stavebné práce atď.).
• Približne 80 % nákladných vozidiel bude vybavených buď dobíjanými elektrickými batériami, alebo oduhličenými vodíkovými palivovými článkami na najnáročnejšie použitie. Presný podiel využívania týchto dvoch zdrojov energie zatiaľ nie je známy.