Bez odnawialnych źródeł energii samochody elektryczne nie są tak ekologiczne jak mogłoby się wydawać

W dobie promowania elektromobilności i ogłaszania wszem i wobec, że jest to najczystsze źródło napędu, pojawia się pewna wątpliwość. Otóż bilans gazów cieplarnianych z typów napędów w cyklu istnienia wskazuje jasno, że samochody elektryczne są przyjazne dla środowiska, ale tylko w sytuacji, kiedy energia do ich zasilania pochodzi ze źródeł odnawialnych.

Niemiecki ADAC podał, że główny problem w Niemczech stanowi ich mix energetyczny ze zbyt dużym udziałem węgla do produkcji energii elektrycznej. W takim układzie jak jest do tej pory, samochody zasilane energią elektryczną zaczynają mieć korzyści dla środowiska dopiero po 8-latach w porównaniu do zasilania silników pojazdów benzyną i po 14-latach w odniesieniu do Diesla. Co ciekawe według opracowania przygotowanego przez ADAC, pod tym względem najlepszy jest gaz ziemny (CNG).

Mix energetyczny w Niemczech

Zanim jednak przejdzie się dalej w tej analizie, warto zwrócić uwagę na mix energetyczny w Niemczech. Otóż według Frauenhofer, Stromvergleich w 2017 roku źródła konwencjonalne stanowiły 61,5 proc. a OZE 38,5 proc.

Do pierwszej grupy zalicza się m.in. wytwarzanie energii elektrycznej z węgla kamiennego (15,2 proc; 83,3 TWh), węgla brunatnego (24,4 proc.; 134 TWh), Atomu (13,2 proc.; 72,1 TWh) oraz gazu ziemnego (8,4 proc. 45,6 TWh). Jak łatwo zauważyć, wytwarzanie prądu przy wykorzystaniu węgla stanowi łącznie 39,6 proc. całej produkcji.

Warto też zwrócić uwagę na to co w Niemczech jest popularne w przypadku odnawialnych źródeł energii (OZE). Tutaj króluje produkcja energii przy wykorzystaniu farm wiatrowych. Na terenie Niemiec stanowią one 18,8 proc. produkcji (103,6 TWh). Następnie w kolejności są: Biomasa (8,7 proc.; 47,7 TWh), Słońce (7 proc.; 38,4 TWh) oraz Woda (4 proc.; 20,9 TWh).

Pojazdy elektryczne to niewątpliwa przyszłość motoryzacji. Istotą stopnia ich ekologiczności jest jednak sposób pozyskania zgromadzonej w ich akumulatorach energii elektrycznej. Według analiz ADAC, na rynku niemieckim, gdzie 38,5% energii pochodzi z OZE, w dalszym ciągu stosowanie pojazdów elektrycznych nie jest uzasadnione pod względem emisyjnym zwłaszcza biorąc pod uwagę cały cykl życia pojazdu. Można zatem stwierdzić, że dopóki energia dla pojazdów elektrycznych nie będzie pochodziła całkowicie ze źródeł odnawialnych, dopóty pojazdy te nie będą w pełni ekologiczne. Obecnie najlepszą i najbardziej ekologiczną alternatywą wydaje się samochód z klasycznym napędem, ale zasilany sprężonym gazem ziemnym CNG

– komentuje dr inż. Piotr Wiśniowski z Instytutu Transportu Samochodowego.

>>> Program „Czyste powietrze” jak 500+? Ekspert: Prawdopodobnie tak się wydarzy:

Zgodnie z cyklem istnienia

Przeprowadzone badania odnoszące się do wpływu poszczególnych napędów na klimat, należy uwzględnić wszystkie istotne kwestie w tym również pozyskiwanie energii. Tym samym obliczenia należało zrobić w cyklu istnienia (LCA) życia pojazdu.

Jest to najlepsza ocena, ponieważ obejmuje ona zarówno emisję gazów cieplarnianych z produkcji i recyklingu pojazdu, jak też całą emisję wyemitowaną podczas przygotowania lub produkcji paliwa – tzw. od źródła do zbiornika. W całym procesie uwzględnia się też sam proces eksploatacji – tzw. od zbiornika do kół.

Jednym z głównych zagadnień napędzających rozwój motoryzacji jest wpływ pojazdów samochodowych na środowisko. Szeroko pojęta elektryfikacja samochodów postrzegana jest jako główna droga prowadząca do ograniczenia wpływu transportu drogowego na środowisko. Analizy LCA pojazdów wyposażonych w napędy elektryczne jak i spalinowe pokazują, że na dzień dzisiejszy trudno jest jednoznacznie stwierdzić, która opcja napędowa jest bardziej ekologiczna. Wykorzystanie OZE do produkcji energii elektrycznej daje przewagę pojazdom elektrycznym. Należy jednak pamiętać, że w wielu krajach energia elektryczna wykorzystywana do napędu samochodów pozyskiwana jest przez spalanie węgla, a korzyści ekologiczne z tego typu pojazdu osiągane są bardzo późno. Dokładając do tego fakt, że napędy konwencjonalne związane są z wykorzystaniem bardzo zaawansowanych systemów oczyszczania spalin, można stwierdzić, że silniki spalinowe wcale nie są na straconej pozycji. Niewątpliwie bardzo dużą zaletą pojazdów elektrycznych jest fakt, że produkcja energii elektrycznej potrzebnej do ich napędzania nie wpływa bezpośrednio na zanieczyszczenie powietrza w aglomeracjach miejskich. Pozwala to na ograniczenie wpływu transport na zdrowie ludzi, bez względu na to czy spala się węgiel czy wykorzystuje OZE

– dodaje dr inż. Remigiusz Jasiński z Politechniki Poznańskiej.

Na co zwraca się uwagę?

Przy wyliczaniu LCA bierze się pod uwagę różne zmienne. Wśród nich również emisję gazów cieplarnianych. Główną substancją jest oczywiście dwutlenek węgla (CO2), który jest wytworem m.in. spalania paliw kopalnych. Jednak w całym procesie zwraca się też uwagę na emisję metanu (CH4) z paliw gazowych oraz podtlenku azotu (N2O) z upraw biomasy.

Analizy LCA są wykonywane już od jakiegoś czasu. Jest to istotny element badań, gdyż na tej podstawie można określać również przyszłe badania oraz kierunki rozwoju zarówno sposobów pozyskiwania energii elektrycznej, jak i promowania napędów pojazdów.

Nie takie oczywiste, jak mogłoby się wydawać

Z przeprowadzonych analiz wynika, że samochody zasilane z gniazdka nie mają aż tak dobrego wpływu na klimat jak mogłoby się wydawać – oczywiście w przypadku niemieckiego mixu energetycznego.

Okazuje się, że w segmencie C – np. Volkswagen Golf – najefektywniejszy dla środowiska jest gaz ziemny (CNG). W tym przypadku emisja gazów cieplarnianych jest mniejsza niż dla pojazdów elektrycznych w LCA.

Co więcej w porównaniu z benzyną i olejem napędowym, samochód elektryczny zaczyna być opłacalny dopiero po przejechaniu 127 500 km lub 8,5 roku – dla benzyny oraz po pokonaniu około 219 000 km lub 14,6 roku – dla Diesla. Tak duże wartości są wynikiem kosztownej produkcji akumulatorów do samochodów elektrycznych, pod względem emisyjnym. Znacząca emisja gazów cieplarnianych uwalniana w procesie produkcyjnym musi zostać zamortyzowana w czasie użytkowania auta. Nie pomaga w tym wysoka emisja gazów cieplarnianych w niemieckim koszyku energii elektrycznej.

Przeprowadzone analizy potwierdzają fakt, że samochody elektryczne mają znacznie lepszą równowagę emisyjną w odniesieniu do innych rodzajów napędów, w przypadku, kiedy wykorzystuje się odnawialne źródła energii. Przy 100-procentowym udziale amortyzacji dużej części emisji gazów cieplarnianych z produkcji, okazuje się, że korzyści płynące z pojazdów elektrycznych zaczynają być już po przejechaniu 37,5 tys. km w porównaniu do samochodów wyposażonych w silniki benzynowe i po 40,5 tys. km w odniesieniu do aut z wysokoprężnymi jednostkami napędowymi. W zestawieniu odniesiono się również do gazu ziemnego. Jeżeli uwzględnimy całkowity udział OZE to w tym porównaniu korzyści emisyjne będą po przejechaniu 48 tys. km.

Co ciekawe, przeprowadzona analiza objęła również pojazd wykorzystujący ogniwa paliwowe (w odniesieniu do wodoru ze źródeł odnawialnych). W takim przypadku korzyści wynikające z korzystania z samochodu elektrycznego, do którego zasilania wykorzystuje się energię z OZE, zaczynają pojawiać się po przejechaniu 115 500 km. Trzeba jednak zaznaczyć, że w LCA oba te napędy mają do siebie zbliżony bilans.

Zestawiając dane i wytyczne

Zestawienie różnych typów napędu pojazdu pokazuje jednoznacznie jak duży wpływ ma wytwarzanie energii elektrycznej. W przypadku obecnego mixu energetycznego w Niemczech, opłacalność pojazdu elektrycznego jest o wiele gorsza niż w przypadku wytwarzania energii z OZE. W poniższej tabeli zebrane zostały dokładne wartości przebiegu od jakich auto zasilane z gniazdka zaczyna być „opłacalne”.

Mix energetycznyMix energetyczny fot. Maciej Gis

Jednym z wniosków przeprowadzonych analiz jest fakt, że niemiecki miks energetyczny musi zostać jak najbardziej oczyszczony, tym samym należy w znaczącym stopniu zwiększyć udział OZE w całkowitej produkcji energii elektrycznej. Drugim wnioskiem jest fakt, że w bilansie gazów cieplarnianych, samochód elektryczny zaczyna być opłacalny w momencie, gdy wykorzystuje się głównie OZE. Tym samym konieczny jest rozwój odnawialnych źródeł energii.

Warto też zaznaczyć, że z przeprowadzonej analizy płynie jeszcze jeden pozytywny wniosek. Otóż napędy konwencjonalne cały czas są opłacalne w ogólnym bilansie – przy obecnym miksie energetycznym. Co więcej duże nadzieje daje też wykorzystanie do napędu silników tłokowych gazu ziemnego (CNG), zwłaszcza jeżeli zwiększy się w nim udział biometanu.

Przedstawiona analiza została wykonana dla Niemiec, gdzie w 2017 roku miks energetyczny obejmował 38,5 proc. wytwarzania energii z OZE. W Polsce poziom ten jest obecnie w granicach 5 proc. tym samym przed nami jeszcze długa droga, aby samochody elektryczne miały sens, przynajmniej pod względem emisyjnym w LCA.

Więcej o:
Komentarze (16)
Bez odnawialnych źródeł energii samochody elektryczne nie są tak ekologiczne jak mogłoby się wydawać
Zaloguj się lub komentuj jako gość
  • Gość: Piwo

    Oceniono 2 razy 2

    Każdy myślący o tym wie. W polskich warunkach najbardziej eko jest propan butan prawie równie czysty co metan a dużo lepiej dostępny. Ale przez to że dostępny to nie może być eko bo jak to tak dawać dopłaty do co trzeciego auta. No cóż. Lepiej bujać o elektrykach.

  • Gość: HUN

    Oceniono 3 razy 1

    Oczywiście że najbardziej ekologiczny jest rower. Na zachodzie już dawno są dopłaty do zakupu roweru dla dojeżdżających nimi do pracy

  • jac_l_w

    Oceniono 1 raz 1

    Nie rozumiem, czemu pomija się zupełnie oczywisty wniosek, niezależny od aktualnego miksu energetycznego: Dopóki całość energii potrzebnej zarówno do produkcji, jak i do eksploatacji samochodów nie pochodzi ze źródeł nieemitujących CO2, samochody elektryczne mogą być nieco mniejszym lub nieco większym obciążeniem emisyjnym od samochodów spalinowych, ale w żadnym razie nie stanowią rozwiązania problemu emisji CO2 przez transport.

    Wniosek drugi: w Polsce samochód elektryczny jeszcze długo będzie pod względem CO2 większym szkodnikiem od spalinowego, a wszystkie pieniądze wpakowane w ładowarki i dotacje są pieniędzmi wyrzuconymi w błoto, jako że wydając je na znacznie tańszą (jednostkowo) gazyfikację transportu można byłoby uzyskać REALNE obniżenie emisji tak CO2, jak i toksycznych składników spalin.

    Wniosek trzeci: Tendencja do budowy coraz mocniejszych, coraz cięższych samochodów akumulatorowych z coraz większymi pojemnościami tych akumulatorów powoduje, że są one coraz bardziej nieekologiczne.

  • Gość: Piter

    Oceniono 2 razy 0

    Elektryki sprawdzą się tylko w większych miastach. W mniejszych miastach są nieliczne stacje ładujące.Teraz jak miałbym auto wymieniać postawiłbym na hybrydową corolle XII i 180KM pod maską przynajmniej ładowaniem nie trzeba się martwić

  • Gość: kierowca toyoty

    Oceniono 2 razy -2

    Nie mogę, oczywiście Niemcy totalnie zapomnieli albo specjalnie przemilczeli o samo-ładującej się hybrydzie Toyoty w benzynie! To zdecydowanie obecnie najbardziej ekologiczne rozwiązanie, lepsze od LPG i CNG. Ale odpowiedź jest prosta oni są pod tym względem daleko z tyłu.

Aby ocenić zaloguj się lub zarejestrujX