Pogonski sklopi pod drobnogledom

Bencin, dizel, vodik ali elektrika? Štirje viri energije, ki jih najdemo v sodobnih vozilih. Nekateri našo mobilnost spremljajo že več kot stoletje, spet drugi v ospredje vstopajo šele zadnjih nekaj let. So fosilna goriva nujno zlo v odhodu in bo elektrika vodila mobilnost v prihodnjih desetletjih ali gre zgolj za muho enodnevnico? Kje vmes ima mesto vodik kot obljubljen vir čiste energije popolnoma brez emisij? Vse to bomo na kratek in poljuden način raziskali skupaj v seriji petih prispevkov. Sprva bomo spoznali vse štiri glavne pogonske zvrsti – klasično bencinsko oziroma dizelsko, hibridno, električno in na vodik ter jih na koncu brez lepotičenja primerjali z vsemi znanimi tehničnimi dejstvi. Pri vsaki bomo razkrili manj znano zanimivost ali dve in sleherno ovrednotili predvsem pri vplivu na okolje.

Zdaj, ko smo spoznali prav vse sodobne pogonske zvrsti, je v nadaljevanju neposredna primerjava z vidika vpliva na okolje in nenazadnje tudi uporabe. Predvsem prva ni povsem enostavna, saj moramo pri priključnih hibridih oziroma predvsem pri električno gnanih vozilih vzeti v obzir način proizvodnje elektrike, s katero polnimo baterijo, prav tako ima velik vpliv način proizvodnje vodika kot pogonskega medija. Bolj kot se končni energent, torej elektrika ali vodik, zanaša na fosilna goriva, slabši je seveda ogljični odtis.

Emisije glede na proizvodnjo vozila

Pri tem vidiku so klasično gnana vozila in tista z vodikovimi gorivnimi celicami s povprečjem 10 ton CO₂ na proizvedeno vozilo v prednosti pred hibridi in predvsem električnimi s povprečjem med 15 pa vse do zajetnih 28 ton. Levji delež pri slednjih prispeva proizvodnja velike litij-ionske baterije. V povprečju znaša razlika med bencinskim in električnim vozilom od 15 pa vse do 70 odstotkov v korist klasičnemu pogonu – razlika je odvisna zlasti od velikosti baterije, saj večja kot je, večji so odstotki.

Pri hibridnih vozilih je povprečna vrednost za približno 1,4 tone nižja od osnovnih električnih ekvivalentov, medtem ko je proizvodnja vozil na vodikove gorivne celice iz stališča emisij podobna klasično gnanim vozilom.

Emisije glede na proizvodnjo elektrike

Na kakšen način proizvedemo elektriko ima precejšnji vpliv na primerjavo emisij uporabe električnega in klasičnega vozila. Vrednosti so podane v spodnji preglednici, kjer je upoštevan celoten življenjski cikel posameznih elektrarn ter predpostavka, da električno vozilo v povprečju porabi 18 kWh električne energije na 100 prevoženih kilometrov:

Pri elektriki, proizvedeni zgolj v premogovnih elektrarnah kot je recimo blok 6 v Šoštanju, bi povprečno električno vozilo med vožnjo kljub ničelnim emisijam dejansko v okolje spustilo več ogljikovega dioksida kot običajen nov bencinski avtomobil nižjega segmenta. Celo več kot športni Yaris GR Sport s povprečnim izpustom 138 g/km.

Emisije glede na celoten življenjski cikel vozila

Pri tej primerjavi smo prevzeli predpostavko, da povprečno vozilo srednjega segmenta v svoji življenjski dobi prevozi 230.000 kilometrov, zato se emisijska zgodba pričakovano zasuka v prid elektrificiranim vozilom. Pri hibridih je končna vrednost odvisna od deleža vožnje zgolj na elektriko, medem ko povsem električno vozilo s svojo statistiko izpustov ujame klasično gnano konkurenco v približno štirih letih. Ta doba je v večji meri odvisna od načina proizvodnje električne energije, ki smo jo ovrednotili zgoraj, ter od velikosti baterije. Zopet velja korelacija, da se doba izenačenja vpliva na okolje podaljša na šest in več let zaradi bistveno višjih emisij pri proizvodnji vozil z večjimi baterijskimi sklopi.

Kot zaključek okolijskega vidika lahko zapišemo, da imajo baterijska električna vozila najmanjšo skupno količino emisij v življenjskem ciklu, zlasti pri polnjenju z elektriko, proizvedeno iz obnovljivih virov, hidroelektrarn ali jedrskih elektrarn. Sledijo hibridna vozila, predvsem priključna, medtem ko so vozila na vodikove gorivne celice na nekoliko slabšem mestu zaradi visokega deleža vodika, pridobljenega iz zemeljskega plina. Na zadnje mesto so pričakovano uvrščena klasično gnana vozila.

Uporabnost

Ta se je postavila pod vprašaj s prihodom elektrificiranih vozil. Medtem, ko hibridna vozila minimalno vplivajo na naše mobilne navade, so električna tista, ki od lastnika zahtevajo bistveno več organizacije. Ta se s postavitvijo domače polnilne postaje in zajetnejše baterije sicer omili, vendar na daljših poteh vseeno zahtevajo več priprave kot pri klasično gnanih ali hibridnih vozilih.

Težava pri vodiku pa je zgolj v redkem številu polnilnih postaj, ki so nameščene le na določenih mestih, kar bi se lahko v prihodnosti kaj hitro spremenilo.

Zaključek

Prihodnost avtomobilov v urbanem razvitem svetu je prav gotovo čisto električna, med tem ko so hibridna vozila glede na ceno, stanje infrastrukture ter virov pridobivanje elektrike, nedvomno najboljša rešitev za današnji čas. Hibridno vozilo z baterijo, ki je približno 50-krat manjša od tiste pri čisto električnem avtomobilu, omogoča velik delež električne vožnje in veliko razbremenitev emisij ter porabe goriva zlasti v urbanih okoljih. Ob tem pa ne zahteva nobenih prilagoditev infrastrukture in ne prinaša glavobola zaradi kratkega dometa ali počasnega polnjenja.

Blaž Likovič
foto: caranduser.com