Jaké druhy energie použít pro dekarbonizaci?

Jaké druhy energie jsou dnes k dispozici pro pohon nákladních vozidel?

Existují 4 možnosti:

• Diesel
• Plyn
• Vodík
• Elektřina

Projděme si je jednu po druhé, abychom zjistili, která z nich bude nejúčinnější při snižování emisí CO2.

Všechny emise CO2 jsou vypočteny od výroby energie a vozidel až po konec jejich životnosti. Tyto výpočty byly provedeny pro 16tunové vozidlo.

Bio-diesel, ester mastných kyselin vyráběný z rostlinných olejů, jako je řepka olejná, přináší 65% úsporu emisí CO2 v porovnání s fosilní naftou a mohl by být vhodným doplňkem pro dieselové motory. V současné době je to samozřejmě jedno z nejlevnějších řešení.

Využití bionafty v silniční dopravě je však omezeno dostupným množstvím a její výroba může také vyvolat rizika odlesňování a narážet na konkurenci jiných odvětví, například výroby potravin.

Je velmi pravděpodobné, že do roku 2040 nebude tento druh paliva využívat více než 10 % nákladních vozidel.

Syntetická paliva (XTL, HVO), biopaliva druhé generace, umožňují další snížení emisí CO2 2. Získávají se z živočišných tuků, použitých olejů nebo lesních zbytků a nekonkurují potravinářským produktům. V současné době jsou však k dispozici ve velmi malém množství a pravděpodobně tomu tak bude i v příštích několika desetiletích, protože množství použitelných surovin je omezené.

E-diesel, který se vyrábí z obnovitelné elektřiny, vody a CO2 z atmosféry, rovněž zajišťuje snížení emisí o 65 % ve srovnání s fosilní naftou. Jeho zpřístupnění však vyžaduje rozsáhlé investice, které zatím nejsou jisté.

To znamená metan, který existuje ve dvou formách: fosilní zemní plyn a bioplyn vyráběný fermentací zplyňováním organických látek (biomasy).

Fosilní zemní plyn poskytuje úsporu pouhých 5 % emisí CO2 ve srovnání s naftou. Nejedná se tedy o životaschopnou možnost dekarbonizace.

Biometan nebo bioplyn, vyrobený fermentací nebo zplyňováním organické hmoty, produkuje o 75 % méně emisí CO2 než u motorové nafty. Množství bioplynu, které je k dispozici, je a bude omezené. O jeho využití tak bude dopravní sektor soutěžit s ostatními odvětvími a jeho cena (v roce 2019 čtyřikrát vyšší než u zemního plynu) by měla vzrůst v důsledku pravděpodobného snížení veřejných prostředků na jeho výrobu.

Bioplyn produkuje oxidy dusíku (NOx), což ho bude diskvalifikovat pro použití ve městech. A konečně, jeho potenciální skleníkový efekt, který přispívá ke globálnímu oteplování, je 86krát vyšší než u CO2 po dobu 80 let, a proto vyžaduje velmi pečlivý dohled, aby se minimalizovalo riziko úniků při jeho výrobě a přepravě.

Přibližně 10 % nákladních vozidel, těžkých, dálkových a stavebních, bude od roku 2040 pravděpodobně jezdit na bioplyn.

Vodík k němuž máme v současnosti přístup, tzv. šedý vodík, se vyrábí z fosilního metanu a vypouští o 14 % více emisí CO2 než fosilní nafta. Přechod na ekologický vodík vyráběný pomocí elektrolýzy z obnovitelných zdrojů by však přispěl ke snížení emisí CO2 až o 62 %.

Tento přechod bude probíhat pomalu a za cenu velkých investic a silniční doprava bude stále ve fázi, kdy bude konkurovat jiným odvětvím, která nemají jinou možnost, jak se zbavit emisí uhlíku. Jeho využití v širokém měřítku tak nelze očekávat dříve než v příštím desetiletí.

Vodíkové palivové články jsou dnes nejpokročilejší technologií. Tyto články přeměňují vodík a kyslík na elektrickou energii. Alternativní využití vodíku je ve spalovacích motorech, které mohou využívat méně čistou formu a vyžadují méně chlazení. Nevýhodou však je, že takové systémy emitují malé množství NOx, což činí jejich použití ve městech nepravděpodobné, a spotřebují o něco více vodíku než palivové články.

 Elektrická energie vyrobená v Evropě z obnovitelných zdrojů energie nebo  jaderné výroby v současné době umožňuje průměrně  55% úsporu emisí CO2 ve srovnání s fosilní naftou. V některých zemích, například ve Francii, dosahuje tato úspora více než 80 %.

Technologie pro elektromotory je snadno dostupná a kapacita akumulátorů se neustále zvyšuje.

Bez přímého vlivu emisí jsou elektrická nákladní vozidla nejefektivnějším řešením problémů se znečištěním ve městech. Mohou být dobíjeny v noci - mimo špičku - buď na průmyslové třífázové nabíječce, nebo na základním dobíjecím terminálu, mají tichý chod a řidičům poskytují velký komfort používání.

Přestože jsou elektromobily stále dražší než vozidla na naftu, rozdíl se neustále zmenšuje a některá vozidla například pro svoz odpadu, jsou již plně konkurenceschopná. Od roku 2025 budou celkové náklady na vlastnictví a provoz elektrického nákladního vozidla pro městské použití nižší než náklady na nákladní vozidlo s naftovým pohonem. Do tohoto data budou elektrická nákladní vozidla pokrývat všechny typy městského využití.

Analýza nákladních vozidel, jejich celkových provozních nákladů, snadnosti jejich používání a dostupnosti dekarbonizovaných paliv nás vedla k tomu, že do roku 2040 předpokládáme používání čtyř dostupných druhů paliv v následujícím poměru:

• 0 % nákladních vozidel používajících fosilní naftu nebo zemní plyn
• až 20 % nákladních vozidel na biopaliva pro nejtěžší použití (dálková přeprava, těžký stavební sektor atd.)
• Přibližně 80 % nákladních vozidel bude vybaveno buď dobíjenými, elektrickými akumulátory, nebo  vodíkovými palivovými články pro nejnáročnější použití. Přesný podíl využití těchto dvou zdrojů energie zatím není znám