Trucks
Trucks
Oczywiste jest, że branża transportowa musi zmniejszyć swój ślad węglowy i odejść od paliw kopalnych. Ale pozostają dwa ważne pytania: Jaka jest najlepsza alternatywa dla samochodów ciężarowych o dużej ładowności i jakie ekologiczne opcje są już dostępne?
Obecnie jako odpowiedź proponuje się wiele technologii, w tym akumulatory elektryczne i wodorowe ogniwa paliwowe, a także paliwa odnawialne, takie jak uwodorniony olej roślinny (HVO) i bio-LNG. Każde z nich ma indywidualne zalety i ograniczenia, jeśli chodzi o rozwój, infrastrukturę, koszty i wpływ na środowisko w całym cyklu życia.
Maria Grahn, profesor nadzwyczajny Chalmers University of Technology, prowadzi intensywne badania w dziedzinie analizy systemów energetycznych i badań nad przyszłymi paliwami dla transportu. „Naszym celem jest lepsze zrozumienie różnych opcji w nadziei, że pomożemy rządom i decydentom znaleźć najlepszą dla nich alternatywę” – wyjaśnia. „Istnieje wiele różnych scenariuszy i pytań, na które należy odpowiedzieć. Obecnie widzimy jednak wyraźne trendy i tendencje dotyczące stosowania pewnych rodzajów paliw”.
W ramach swoich badań Maria pracowała nad modelowaniem przyszłych paliw i trendów, aby pomóc przewidzieć, które paliwa będą najprawdopodobniej wykorzystywane w różnych rodzajach transportu, w tym w żegludze, lotnictwie i samochodach osobowych. Jeśli chodzi o pojazdy o dużej ładowności, kierunek zmian w branży jest wyraźnie widoczny.
„W każdym razie w Europie, jeśli przepisy skutecznie zabronią niemal wszystkich emisji CO2 z rury wydechowej, będą do dyspozycji praktycznie tylko dwie opcje: akumulatory elektryczne i ogniwa wodorowe. Kiedy tworzymy model przyszłego miksu paliwowego dla samochodów ciężarowych o dużej ładowności, widzimy, że te dwa paliwa prawdopodobnie będą dominować w przyszłości”.
Krótka odpowiedź brzmi: oba – ale to, które z tych rozwiązań jest najlepsze w danej sytuacji, prawdopodobnie sprowadza się do wielu czynników, takich jak masa i rozmiar pojazdu, przebywana odległość, dostępność paliwa i dostępność infrastruktury do tankowania.
„Głównym wyzwaniem jest infrastruktura, szczególnie jeśli chodzi o wodór, ponieważ jego transport jest trudny” – mówi Maria. „Istnieje również pytanie, skąd będzie pochodzić cała energia elektryczna. Nie tylko do napędzania pojazdów elektrycznych, ale także do produkcji potrzebnej ilości wodoru. Poza transportem inne gałęzie przemysłu, takie jak produkcja stali i chemikaliów, prawdopodobnie również będą potrzebować dużo wodoru. Jako społeczeństwo będziemy musieli wytworzyć dużo taniej energii elektrycznej, aby sprostać temu zapotrzebowaniu i musi ona pochodzić ze źródeł odnawialnych”.
Ogólnie rzecz biorąc, przy dzisiejszych technologiach krótsze odległości będą sprzyjać używaniu elektrycznych samochodów ciężarowych z akumulatorem, ponieważ mają one ograniczony zasięg i wymagają miejsc i czasu na doładowanie. Na dłuższych odległościach, gdzie dostęp do infrastruktury ładowania jest ograniczony, w przyszłości rozwiązaniem będą prawdopodobnie wodorowe ogniwa paliwowe, ponieważ zasięg jest większy, a czas tankowania znacznie krótszy. Ale samochody ciężarowe napędzane wodorem nadal należą do przyszłości. Elektryczne samochody ciężarowe z akumulatorami są już dostępne i mogą zapewnić dekarbonizację dużej części europejskiego transportu towarów.
Biorąc pod uwagę fakt, że pojazdy ciężarowe napędzane akumulatorami elektrycznymi są stosunkowo nowe na rynku, a wodorowe ogniwa paliwowe wciąż są w fazie rozwoju, oczekuje się, że konwencjonalne silniki spalinowe będą stosowane jeszcze przez jakiś czas. Tak naprawdę w świecie bez paliw kopalnych może być jeszcze miejsce dla silników spalinowych, wykorzystujących paliwa alternatywne, a więc nie tylko biogaz, ale także wodór i elektropaliwa.
„Elektropaliwa są produkowane przez łączenie wodoru z węglem, aby stworzyć prawie każdy rodzaj paliwa”, wyjaśnia Maria. „Główną zaletą jest to, że wiele elektropaliw można stosować w tych samych silnikach i infrastrukturze tankowania, jak w przypadku paliw konwencjonalnych. Nasze modelowanie pokazuje, że takie paliwa będą prawdopodobnie wykorzystywane w przemyśle morskim i lotniczym. A w przypadku niektórych bardziej wymagających zadań drogowych, którym nie można sprostać za pomocą technologii akumulatorów elektrycznych lub ogniw paliwowych, odpowiedzią mogą być elektropaliwa lub wodór”.
Dla każdego operatora działającego na co dzień w promieniu 300 kilometrów elektryczny samochód ciężarowy jest już realną opcją bez paliw kopalnych
Chociaż może się wydawać, że większość potencjalnych rozwiązań niewykorzystujących paliw kopalnych rozwija się na bazie technologii, które wciąż są w przygotowaniu, napędzane biogazem samochody ciężarowe do transportu długodystansowego i samochody ciężarowe z napędem akumulatorowym do transportu dystrybucyjnego i regionalnego są dostępne na rynku już dziś.
„Dla każdego operatora działającego na co dzień w promieniu 300 kilometrów elektryczny samochód ciężarowy jest już realną opcją bez paliw kopalnych” — mówi Lars Mårtensson, dyrektor ds. środowiska i innowacji, Volvo Trucks. „Podstawą jest jedno ładowanie nocne, a jeśli można zintegrować doładowania z harmonogramem pracy pojazdu – co będzie łatwiejsze, ponieważ publiczna infrastruktura do ładowania nadal się rozwija – wtedy zasięg staje się jeszcze większy.”
Obecny stan, jeśli chodzi o paliwa odnawialne – niezależnie od tego, czy mówimy o biodieslu, HVO czy bio-LNG – różni się w zależności od rynku. Na przykład użycie biodiesla rośnie we Francji. Firmy takie jak Shell zwiększają liczbę stacji tankowania bio-LNG i ich dostępność dla kierowców samochodów ciężarowych, a w całej Europie sieć stacji tankowania rozwija się dynamicznie. Fiński producent HVO Neste obecnie rozbudowuje swój zakład w Singapurze, co sprawi, że będzie największy na świecie. Jednak w każdym przypadku przewiduje się, że czynnikiem ograniczającym będzie dostępność surowców do produkcji.
Jeśli chodzi o wodorowe ogniwa paliwowe, firma Volvo Trucks zakończyła swoje pierwsze testy w 2022 roku i rozpocznie testy terenowe z udziałem klientów za kilka lat. Celem jest wdrożenie oferty handlowej w drugiej połowie dekady.
„Widzimy, że jednocześnie trwają prace nad wieloma rozwiązaniami, ponieważ wiele osób w branży transportowej widzi, że nie ma złotego środka, który rozwiązałby wyzwanie klimatyczne” – mówi Lars. „Trzeba jednak pamiętać, że te technologie będą się uzupełniać, a nie konkurować. Tak więc, jeśli chcesz odejść od paliw kopalnych, nie czekaj na „zwycięską” technologię – już teraz możesz zacząć przyglądać się zmianom i dostępnym opcjom na lokalnym rynku. Rozwiązanie, którego szukasz, aby ograniczyć emisję dwutlenku węgla, jest już prawdopodobnie dostępne”.
Aby dowiedzieć się więcej od Marii Grahn, obejrzyj krótki film, w którym dzieli się ona swoimi poglądami na temat branży transportowej wolnej od paliw kopalnych.