Diskuse o alternativních palivech v dopravě trvá již několik desetiletí.
Až vyschnou zdroje
Jejich zaváděním lze snížit závislost na ropě a zároveň zmírnit dopady emisí oxidu uhličitého na životní prostředí. Vysychající zdroje ropy ji totiž brzy zdraží, a jak ukazuje už dnešní vývoj, světová ekonomika se bude muset s tímto nepříjemným trendem rychle vypořádat.
Přepravní průmysl je hybnou silou ekonomiky. S hospodářským růstem se zvyšuje i potřeba přepravovat zboží a cestující. Dosavadní ekonomická prosperita západního světa byla postavena na bohatých zásobách levné fosilní energie. V roce 2002 se ropa podílela na celkové světové spotřebě energie 43 %. Už dnes je však zřejmé, že do budoucna ji pro všechny dost nebude. Podle odhadů dosáhne v roce 2025 světová populace téměř 8 miliard, což znamená, že doposud známé zásoby ropy se budou spotřebovávat ještě rychleji. Vzhledem k tomu, že od roku 1980 nedošlo k žádným významným objevům nových ložisek, nelze se na ropné zásoby příliš spoléhat. Někteří odborníci dokonce tvrdí, že celosvětová produkce ropy dosáhne svého vrcholu už v roce 2008. I když světové zásoby ropy jednoho dne vyschnou, nafta zůstane prvořadým palivem pro těžkou silniční přepravu ještě po několik dalších desetiletí. Stále větší nutností se však budou stávat alternativní paliva.
POZITIVNÍ PŘÍSTUP
Pohonné hmoty dnes tvoří více než jednu třetinu celkových provozních nákladů přepravních firem, a tento podíl se bude během příštích let bude zvyšovat, a výrobci motorových vozidel si to dobře uvědomují, a snaží se tomu přizpůsobit i své strategie. Příkladem může být sílící zaměření na výzkum alternativních pohonů, který se stává pro všechny hlavní automobilky předmětem nejvyššího zájmu. Vzhledem k vysoké účinnosti je pro těžkou silniční přepravu spalovací motor zatím nejefektivnější variantou a stále jej lze ještě zdokonalovat. Co se týče spotřeby, jdou požadavky trhu ruku v ruce se zájmy ochránců životního prostředí. Přepravci chtějí snížit spotřebu na minimum a tím se pochopitelně sníží také emise oxidu uhličitého. Celosvětově se doprava podílí na emisích oxidu uhličitého asi jednou čtvrtinou, což staví tento problém při vývoji vozidel do popředí.
Ke stabilizaci globálního klimatu a zamezení dalšího zvyšování koncentrace skleníkových plynů by měl přispět tzv. Kjótský protokol. Jeho cílem je snížit v letech 2008 až 2012 světové emise oxidu uhličitého o 5,2 % v porovnání s rokem 1990. Evropská unie se samostatně zavázala snížit tyto emise o 8 %. Jedním z kroků, který by tomu měl napomoci je právě využívání alternativních paliv v silniční dopravě. Podle rozhodnutí Evropské komise musí být do roku 2010 nahrazeno 5,75 % energie pocházející z nafty a benzínu právě biopalivy.
Možnost, že by biopaliva v evropských podmínkách mohla zcela nahradit paliva fosilní, se dnes zdá být utopií. Na starém kontinentu je prostě málo orné půdy, na které by se dalo pěstovat dostatečné množství plodin pro výrobu biopaliv. Jako schůdná varianta se ale jeví použití směsí biopaliva s palivy fosilními, na kterém pracuje nyní např. automobilka Scania. Její přístup k alternativním palivům by se dal označit jako "opatrný, ale pozitivní," a vcelku výstižně charakterizuje trend, který dnes hýbe světem automobilového průmyslu: výrobci sice chrlí stále klasické, ale výrazně vylepšované modely motorů, na trh jsou uváděny první vozidla schopná využívat více druhů pohonu, a v pozadí se připravuje přechod na éru, kdy kohoutky dnešních ropných vedení zůstanou zavřené.
OBNOVITELNÁ PALIVA
RME (metylester řepkového oleje) je obnovitelné a biorozložitelné palivo. V Evropě však může RME nahradit pouze malé množství pohonných látek pro vznětové motory. Nejjednodušší cestou, jak využít jeho výhod, je přimíchávat jej v malém poměru do nafty, což navíc nevyžaduje ani speciální distribuční síť. Vozidla Scania mohou již dnes tankovat palivo s 5procentní příměsí RME a probíhající terénní testy naznačují, že tento podíl bude možno dále zvyšovat.
Dalším alternativním palivem je etanol, který již několik let slouží jako palivo pro městské autobusy. Etanol je na světovém trhu dostupný ve velkých objemech a jeho výrobní kapacita stále roste. Velkou výhodou zůstává jeho kapalné skupenství, ale má i své nevýhody: hlavní spočívá v tom, že vyžaduje speciálně upravená vozidla. Nicméně už blízká budoucnost by měla ukázat, zda bude o autobusy na etanol dostatečný zájem. Pokud ano, výrobci budou dále pokračovat v jejich vývoji.
20 PROCENT V ROCE 2020
Evropská komise dále dohodla, že v roce 2020 mají biopaliva, přírodní plyn a vodík společně dosáhnou 20procentního podílu na pohonných hmotách v silniční dopravě. Scania nepředpokládá, že by plynná paliva mohla hrát v dálkové přepravě příliš významnou roli vzhledem k tomu, že plyn musí být v nádržích, které v současné podobě zvyšují hmotnost vozidla i o více něž 500 kg. Tím se snižuje užitečná hmotnost a zmenšuje nákladový prostor. Další nevýhodou je nízká energetická kapacita v porovnání s energetickou kapacitou stejného objemu kapalných paliv. Motory spalující plynná paliva ovšem mohou být dobrou alternativou například v městské dopravě, jelikož jsou tišší a v městech je snazší vybudovat dostatečně hustou infrastrukturu plnících stanic.
V dlouhodobém horizontu je zřejmě perspektivní vodíkový pohon, kdy palivové články vyrábějí z vodíku elektrickou energii pro pohon elektromotorů. Vodíkové články poskytují vysoký výkon, který je při přepravě těžkých nákladů nezbytný. V současnosti ale neexistují metody, které by umožnily převážet dostatečné množství vodíku. Pokud by vodík byl přeměněn na metanol nebo jiný druh kapalného paliva, jeho účinnost by stoupla.
Jako nejefektivnější řešení z hlediska dostupnosti a šetrnosti vůči životnímu prostředí se zatím jeví kapalné syntetické palivo. S kapalnými palivy se snadno manipuluje; přestavba vozidla je levnější a méně komplikovaná, nežli u paliva plynného. Pro syntetické palivo hovoří i skutečnost, že jej lze upravovat tak, aby spalování bylo co nejčistší.
SYNTETICKÁ PALIVA PRO MOTORY ZÍTŘKA
Syntetická nafta je uhlovodíkové palivo, které lze vyrábět z různých uhlíkových surovin. Výroba je založena na takzvaném Fisher-Tropschově procesu, který tito dva němečtí vynálezci patentovali již v roce 1923. Proces spočívá v přeměně jednoduchých organických plynů na složitější kapalné uhlovodíky pomocí katalytické reakce. Syntetickou naftu lze vyrábět i z biomasy - např. z dřevěných pilin nebo zbytkových produktů papírenského průmyslu.
Použití syntetické nafty u vznětových motorů má mnoho výhod. Její chemické složení paliva je jasně definováno a má konzistentní kvalitu, bez ohledu na suroviny, ze kterých byla vyrobena. Syntetickou naftu není problém přimíchat do běžného paliva pro vznětové motory a dodávat prostřednictvím současné distribuční sítě.
HYBRIDNÍ TECHNOLOGIE I PRO AUTOBUSY
Scania pracuje současně také na vývoji velmi slibného robustního hybridního pohonu. Použití běžného autobusového motoru přináší v tomto případě velkou pružnost při volbě paliva - může být upraven pro provoz na naftu, etanol, RME, nebo plyn. Motor je propojen s generátorem dodávajícím energii elektrickému motoru, který při brzdění funguje také jako generátor. Elektrická energie se ukládá v průmyslových ultrakondenzátorech s vysokou hustotou energie a vyšší účinností než běžné akumulátory.
Potenciální úspory paliva hybridní koncepce Scania dosahují 25 % a více a úměrně tomu se předpokládá i snížení emisí. První prototyp je již ve stadiu výroby, na trh by se tato technologie mohla dostat za pět let.
Přepravní průmysl je hybnou silou ekonomiky. S hospodářským růstem se zvyšuje i potřeba přepravovat zboží a cestující. Dosavadní ekonomická prosperita západního světa byla postavena na bohatých zásobách levné fosilní energie. V roce 2002 se ropa podílela na celkové světové spotřebě energie 43 %. Už dnes je však zřejmé, že do budoucna ji pro všechny dost nebude. Podle odhadů dosáhne v roce 2025 světová populace téměř 8 miliard, což znamená, že doposud známé zásoby ropy se budou spotřebovávat ještě rychleji. Vzhledem k tomu, že od roku 1980 nedošlo k žádným významným objevům nových ložisek, nelze se na ropné zásoby příliš spoléhat. Někteří odborníci dokonce tvrdí, že celosvětová produkce ropy dosáhne svého vrcholu už v roce 2008. I když světové zásoby ropy jednoho dne vyschnou, nafta zůstane prvořadým palivem pro těžkou silniční přepravu ještě po několik dalších desetiletí. Stále větší nutností se však budou stávat alternativní paliva.
POZITIVNÍ PŘÍSTUP
Pohonné hmoty dnes tvoří více než jednu třetinu celkových provozních nákladů přepravních firem, a tento podíl se bude během příštích let bude zvyšovat, a výrobci motorových vozidel si to dobře uvědomují, a snaží se tomu přizpůsobit i své strategie. Příkladem může být sílící zaměření na výzkum alternativních pohonů, který se stává pro všechny hlavní automobilky předmětem nejvyššího zájmu. Vzhledem k vysoké účinnosti je pro těžkou silniční přepravu spalovací motor zatím nejefektivnější variantou a stále jej lze ještě zdokonalovat. Co se týče spotřeby, jdou požadavky trhu ruku v ruce se zájmy ochránců životního prostředí. Přepravci chtějí snížit spotřebu na minimum a tím se pochopitelně sníží také emise oxidu uhličitého. Celosvětově se doprava podílí na emisích oxidu uhličitého asi jednou čtvrtinou, což staví tento problém při vývoji vozidel do popředí.
Ke stabilizaci globálního klimatu a zamezení dalšího zvyšování koncentrace skleníkových plynů by měl přispět tzv. Kjótský protokol. Jeho cílem je snížit v letech 2008 až 2012 světové emise oxidu uhličitého o 5,2 % v porovnání s rokem 1990. Evropská unie se samostatně zavázala snížit tyto emise o 8 %. Jedním z kroků, který by tomu měl napomoci je právě využívání alternativních paliv v silniční dopravě. Podle rozhodnutí Evropské komise musí být do roku 2010 nahrazeno 5,75 % energie pocházející z nafty a benzínu právě biopalivy.
Možnost, že by biopaliva v evropských podmínkách mohla zcela nahradit paliva fosilní, se dnes zdá být utopií. Na starém kontinentu je prostě málo orné půdy, na které by se dalo pěstovat dostatečné množství plodin pro výrobu biopaliv. Jako schůdná varianta se ale jeví použití směsí biopaliva s palivy fosilními, na kterém pracuje nyní např. automobilka Scania. Její přístup k alternativním palivům by se dal označit jako "opatrný, ale pozitivní," a vcelku výstižně charakterizuje trend, který dnes hýbe světem automobilového průmyslu: výrobci sice chrlí stále klasické, ale výrazně vylepšované modely motorů, na trh jsou uváděny první vozidla schopná využívat více druhů pohonu, a v pozadí se připravuje přechod na éru, kdy kohoutky dnešních ropných vedení zůstanou zavřené.
OBNOVITELNÁ PALIVA
RME (metylester řepkového oleje) je obnovitelné a biorozložitelné palivo. V Evropě však může RME nahradit pouze malé množství pohonných látek pro vznětové motory. Nejjednodušší cestou, jak využít jeho výhod, je přimíchávat jej v malém poměru do nafty, což navíc nevyžaduje ani speciální distribuční síť. Vozidla Scania mohou již dnes tankovat palivo s 5procentní příměsí RME a probíhající terénní testy naznačují, že tento podíl bude možno dále zvyšovat.
Dalším alternativním palivem je etanol, který již několik let slouží jako palivo pro městské autobusy. Etanol je na světovém trhu dostupný ve velkých objemech a jeho výrobní kapacita stále roste. Velkou výhodou zůstává jeho kapalné skupenství, ale má i své nevýhody: hlavní spočívá v tom, že vyžaduje speciálně upravená vozidla. Nicméně už blízká budoucnost by měla ukázat, zda bude o autobusy na etanol dostatečný zájem. Pokud ano, výrobci budou dále pokračovat v jejich vývoji.
20 PROCENT V ROCE 2020
Evropská komise dále dohodla, že v roce 2020 mají biopaliva, přírodní plyn a vodík společně dosáhnou 20procentního podílu na pohonných hmotách v silniční dopravě. Scania nepředpokládá, že by plynná paliva mohla hrát v dálkové přepravě příliš významnou roli vzhledem k tomu, že plyn musí být v nádržích, které v současné podobě zvyšují hmotnost vozidla i o více něž 500 kg. Tím se snižuje užitečná hmotnost a zmenšuje nákladový prostor. Další nevýhodou je nízká energetická kapacita v porovnání s energetickou kapacitou stejného objemu kapalných paliv. Motory spalující plynná paliva ovšem mohou být dobrou alternativou například v městské dopravě, jelikož jsou tišší a v městech je snazší vybudovat dostatečně hustou infrastrukturu plnících stanic.
V dlouhodobém horizontu je zřejmě perspektivní vodíkový pohon, kdy palivové články vyrábějí z vodíku elektrickou energii pro pohon elektromotorů. Vodíkové články poskytují vysoký výkon, který je při přepravě těžkých nákladů nezbytný. V současnosti ale neexistují metody, které by umožnily převážet dostatečné množství vodíku. Pokud by vodík byl přeměněn na metanol nebo jiný druh kapalného paliva, jeho účinnost by stoupla.
Jako nejefektivnější řešení z hlediska dostupnosti a šetrnosti vůči životnímu prostředí se zatím jeví kapalné syntetické palivo. S kapalnými palivy se snadno manipuluje; přestavba vozidla je levnější a méně komplikovaná, nežli u paliva plynného. Pro syntetické palivo hovoří i skutečnost, že jej lze upravovat tak, aby spalování bylo co nejčistší.
SYNTETICKÁ PALIVA PRO MOTORY ZÍTŘKA
Syntetická nafta je uhlovodíkové palivo, které lze vyrábět z různých uhlíkových surovin. Výroba je založena na takzvaném Fisher-Tropschově procesu, který tito dva němečtí vynálezci patentovali již v roce 1923. Proces spočívá v přeměně jednoduchých organických plynů na složitější kapalné uhlovodíky pomocí katalytické reakce. Syntetickou naftu lze vyrábět i z biomasy - např. z dřevěných pilin nebo zbytkových produktů papírenského průmyslu.
Použití syntetické nafty u vznětových motorů má mnoho výhod. Její chemické složení paliva je jasně definováno a má konzistentní kvalitu, bez ohledu na suroviny, ze kterých byla vyrobena. Syntetickou naftu není problém přimíchat do běžného paliva pro vznětové motory a dodávat prostřednictvím současné distribuční sítě.
HYBRIDNÍ TECHNOLOGIE I PRO AUTOBUSY
Scania pracuje současně také na vývoji velmi slibného robustního hybridního pohonu. Použití běžného autobusového motoru přináší v tomto případě velkou pružnost při volbě paliva - může být upraven pro provoz na naftu, etanol, RME, nebo plyn. Motor je propojen s generátorem dodávajícím energii elektrickému motoru, který při brzdění funguje také jako generátor. Elektrická energie se ukládá v průmyslových ultrakondenzátorech s vysokou hustotou energie a vyšší účinností než běžné akumulátory.
Potenciální úspory paliva hybridní koncepce Scania dosahují 25 % a více a úměrně tomu se předpokládá i snížení emisí. První prototyp je již ve stadiu výroby, na trh by se tato technologie mohla dostat za pět let.
Zdroj:Technik
Sdílet článek na sociálních sítích
