Milyen típusú üzemanyagforrásokat használjunk a szén-dioxid-mentesítéshez?

Milyen típusú energiák állnak ma rendelkezésre egy teherautó meghajtására?

Négyféle létezik:

• Dízel
• Gáz
• Hidrogén
• Villany

Tekintsük át őket egyenként, hogy lássuk, melyik lesz a leghatékonyabb a CO2 kibocsátás csökkentésében.

Megjegyzendő, hogy az összes CO2 kibocsátás csökkentésére vonatkozó számadatokat a bölcsőtől a sírig számították ki, vagyis figyelembe veszik az összes CO2 kibocsátást az energiatermeléstől és a járművek előállításától a járművek élettartamának végéig. Ezeket a számításokat egy 16 tonnás járműre végezték.

Bio-dízel, a növényi olajokból, például repcéből előállított zsírsavészter 65%-os CO2 kibocsátást a fosszilis alapú dízelüzemanyaghoz képest, és jó kiegészítője lehetne a szén-dioxid-mentesítés a közúti áruszállítás. Jelenleg nyilvánvalóan ez az egyik legolcsóbb megoldás.

A biodízel közúti közlekedésben való felhasználását azonban korlátozza a rendelkezésre álló korlátozott mennyiség, és előállítása az erdőirtás kockázatát is magában hordozza, valamint más ágazatokkal, például az élelmiszertermeléssel való versengésbe ütközik.

Nagyon valószínű, hogy 2040-re a teherautók legfeljebb 10%-a fog ilyen típusú üzemanyagot használni.

A szintetikus üzemanyagok (XTL, HVO), a második generációs bioüzemanyagok további CO2 kibocsátást. Állati zsírokból, használt olajokból vagy erdészeti maradékokból nyerik, és nem versenyeznek az élelmiszerekkel. A jelenleg rendelkezésre álló mennyiség azonban nagyon kicsi, és valószínűleg ez így is marad a következő évtizedekben, mivel a felhasználható nyersanyagok mennyisége korlátozott.

A megújuló villamos energia, víz és CO2 felhasználásával előállított, a légkörből származó vízből előállított dízel 65%-kal kevesebb károsanyag-kibocsátást biztosít a fosszilis dízelüzemanyagokhoz képest. Elérhetővé tétele azonban hatalmas beruházásokat igényel, ami még mindig nem biztos.

Ez azt jelenti, hogy metán, amely kétféle formában létezik: fosszilis földgáz és szerves anyagok (biomassza) gázosításával, erjesztésével előállított biogáz.

Fosszilis földgáz csak 5%-os megtakarítást jelent a CO2 kibocsátás a dízelüzemanyaghoz képest. Ezért nem életképes lehetőség a szén-dioxid-mentesítésre.

Bio-metán vagy biogázA szerves anyagok erjesztésével vagy elgázosításával előállított biogáz 75%-kal kevesebb CO2 mint a dízelüzemanyaggal. A rendelkezésre álló biogáz mennyisége azonban korlátozott, és ez így is marad. Így a felhasználásáért a közlekedési ágazat más gazdasági ágazatokkal fog versenyezni, és az ára (2019-ben négyszer magasabb, mint a földgázé) a termelésére szánt állami források valószínű csökkenése miatt emelkedni fog.

A biogáz nitrogén-oxidokat (NOx) bocsát ki, ami kizárja a városban való felhasználását. Végül pedig a globális felmelegedéshez hozzájáruló potenciális üvegházhatása 86-szorosa a CO2 80 éves időszak alatt, ezért nagyon szoros ellenőrzést igényel a termelés és a szállítás során fellépő szivárgások kockázatának minimalizálása érdekében.

A teherautók mintegy 10%-a - valószínűleg a nehéz, távolsági és építőipari járművek - 2040-től valószínűleg biogázzal fog működni.

A hidrogén A jelenleg rendelkezésünkre álló, úgynevezett szürke hidrogén fosszilis metánból készül, és 14%-kal több CO2 mint a fosszilis alapú dízelüzemanyag. A megújuló, elektromos meghajtású elektrolízissel előállított zöld hidrogénre való áttérés azonban a CO2 kibocsátás akár 62%-os csökkentését.

Ez az átállás lassan és nagy beruházások árán fog végbemenni, és a közúti közlekedés még mindig olyan helyzetben lesz, hogy más ágazatokkal kell versenyeznie, amelyeknek nincs más módjuk a szén-dioxid-mentesítésre. Ezért széles körű alkalmazása a következő évtized előtt nem várható.

A hidrogén üzemanyagcellák ma a legfejlettebb technológia. Az ilyen cellák hidrogént és oxigént alakítanak át elektromos energiává. A hidrogén alternatív felhasználási módja a belsőégésű motorok, amelyek kevésbé tiszta formában használhatják, és kevesebb hűtést igényelnek. Hátránya azonban, hogy az ilyen rendszerek kis mennyiségű NOx-ot bocsátanak ki, ami valószínűtlenné teszi a városokban való alkalmazásukat, és valamivel több hidrogént fogyasztanak, mint az üzemanyagcellák.

Európában átlagosan a szén-dioxid-mentesített elektromos energia A megújuló energiaforrásokból vagy nukleáris energiából előállított villamos energia jelenleg 55%-os CO2 kibocsátás a fosszilis alapú dízelüzemanyaghoz képest. Egyes országokban, például Franciaországban ez a megtakarítás több mint 80%.

Az elektromos motorok technológiája könnyen rendelkezésre áll, és az akkumulátorok hasznos töltése folyamatosan növekszik.

A közvetlen kibocsátási hatásoktól mentes elektromos teherautók a leghatékonyabb megoldást jelentik a városi szennyezési problémákra. Éjszaka - csúcsidőn kívül - ipari, háromfázisú csatlakozással vagy egyszerű töltőterminálon is feltölthetők, csendesen működnek, és nagyfokú használati kényelmet biztosítanak a járművezetők számára.

Bár az elektromos járművek továbbra is drágábbak, mint a dízelüzemanyaggal működő járművek, a különbség folyamatosan csökken, és egyes alkalmazások, például a szemétszállítás, már teljesen versenyképesek. 2025-től kezdődően egy városi használatra szánt, akkumulátorral működő elektromos teherautó tulajdonlási és üzemeltetési összköltsége alacsonyabb lesz, mint egy dízelüzemanyaggal működő teherautóé. Erre az időpontra a városi felhasználás minden típusát lefedik majd az elektromos teherautók.

A tehergépkocsik "a bölcsőtől a sírig" elemzése, a tehergépkocsik teljes üzemeltetési költségeinek, könnyű használhatóságának és a szén-dioxid-mentes üzemanyagok elérhetőségének vizsgálata alapján 2020-ra a következő arányban tervezzük a négy rendelkezésre álló üzemanyagtípus használatát:

• A tehergépkocsik 0%-a fosszilis alapú dízelüzemanyagot vagy földgázt használ.
• A legnehezebb felhasználású tehergépkocsik (távolsági teherautók, nehéz építőipari járművek stb.) esetében a bioüzemanyaggal működő tehergépkocsik legfeljebb 20%-a.
• A tehergépkocsik mintegy 80%-a feltöltött elektromos akkumulátorokkal vagy szén-dioxid-mentesített hidrogén üzemanyagcellás energiával lesz felszerelve a legigényesebb felhasználási célokra. E két energiaforrás használatának pontos aránya még nem ismert.