Jan Zeman pokračuje ve svém seriálu věnovaném koncepci klimatických změn. V dnešním díle se věnuje otázce alternativních pohonů pro dopravní prostředky.

Hlavní šik radikálních ekologů v rozhodující míře nesází na optimalizaci přepravních potřeb ani na její dopravně oborovou ekologizaci, ale na ekologizaci pohonů dopravních prostředků, zejména silničních vozidel. Je to riskantní postup z řady důvodů. Jak už bylo uvedeno v sedmém dílu, nejkřiklavější jsou nekončící nároky na silniční síť, těžce poškozující naše životní prostředí. Zůstávají tímto nedotčené, podobně požadavky na zásadní modernizaci vodních cest spojené s rozsáhlým poškozováním přírody a vodních zdrojů. Problémem jsou ale i negativní dopady takového postupu na klima. Proč?

Zásadní problém absence komplexní náročnosti získávání elektrické energie a tepla z jednotlivých zdrojů na emise skleníkových plynů jsem se snažil popsat v 7. dílu. Ne vše musí být přesné, leč věrohodná datová základna chybí. Nyní zkusím poznatky ze 7. dílu aplikovat na tzv. alternativní pohonné hmoty v dopravě, tj. jiné pohonné hmoty než je motorová nafta a automobilový benzín. I když se problém týká především silniční dopravy, stejné problémy mohou nastat i při aplikaci pro pohon v dopravě vodní, železniční (v motorové trakci), letecké (nad možnou náhradou kerosinu OZE ale visí velký otazník).

LPG (zkapalněný ropný plyn)

Pohon LPG je technicko ekonomicky zralá a běžně užívaná technologii. Autobusem na LPG jsem cestoval již v roce 1978 v Rumunsku. Podmínkou jejího efektivního využívání je ale daňové zvýhodnění – uplatnění nižší sazby spotřební daně na LPG proti sazbám téže daně na naftu a na benzín pro srovnatelný výkon motoru.

LPG vzniká jako vedlejší produkt rafinace ropy. Tím je dáno jeho kvantitativní omezení, objemem zpracovávané ropy. Ve srovnání s klasickými pohony má nižší emise toxických škodlivin a je méně hlučný. Motor na LPG produkuje podstatně méně emisí GHG než klasický motor. Protože by se jinak musel pálit, možná i bez užitku, znamená pohon na LPG určitý přínos i pro ochranu klimatu. Jde ale o přínos zjevně kvantitativně omezený. Pokud se budeme s to bez ropy obejít, LPG jako pohon dopravních prostředků končí s ní.

CNG (stlačený zemní plyn)

Osobní auta i autobusy na stlačený zemní plyn dnes běžně jezdí, jde o technicko ekonomicky zralou technologii. Podmínkou jejího efektivního využívání je daňové zvýhodnění – nižší sazba spotřební daně na CNG proti sazbám téže daně na naftu a na benzín.

Určitým problémem je nedostatečná infrastruktura – nedostatečná síť stanic, kde motoristé mohou čerpat CNG. Ta se postupně zahušťuje. CNG má proti pohonu na motorovou naftu a automobilový benzín mnohem nižší emise toxických škodlivin (tuhé částice PM a SO₂ má prakticky nulové), takže významně zlepšuje čistotu ovzduší zejména ve velkých městech. Je také méně hlučný. Jeho přínos pro ochranu klimatu je ale malý, vzhledem k citelným únikům zemního plynu, resp. metanu při jeho těžbě, částečně i dopravě a distribuci.

LNG (zkapalněný zemní plyn)

Vysoká energetická náročnost zkapalňování zemního plynu + jeho následné konverze zpět do plynného skupenství (spotřebuje asi třetinu energie, kterou obsahuje) znamená, že jeho užívání v úhrnu zvyšuje celkové emise GHG na Zemi a tím i více zesiluje změnu klimatu ve srovnání s naftou či s benzínem. Je hrubou nekompetentností vedení EU a řady ekologů takový pohon dopravních prostředků prosazovat. Rozsáhlé investice do terminálů na příjem LNG z námořních tankerů v některých státech EU (Nizozemí, Polsko ad.), činěné často z peněz daňových poplatníků, jsou investicemi do rozvracení stability klimatu.

Bionafta

Základem bionafty je olej vyráběný ze semen řepky olejky. Bionaftu známe jako směsnou naftu (bionafta I, vzniká přimícháváním jistého množství esteru řepky olejky do motorové nafty), a jako čistou bionaftu (bionafta II, tvořenou ze 100 % řepkovým olejem). Technický problém směsné nafty je, že při povinném přimíchávání směsné nafty do motorové nafty podle směrnic EU dochází k poškozování zejména starších naftových motorů vozidel. Ježdění s bionaftou I snižuje citelněji toxické škodliviny, méně celkové emise GHG. Na bionaftu II mohou jezdit jen auta s motorem na její spalování speciálně upraveným, resp. vyrobeným.

Protože ve světě trvá a dále se prohlubuje problém hladu, přináší EU povinností přimíchávat směsnou naftu do motorové nafty podstatně víc škod než užitku. Otázkou je, zda v úhrnu přispívá k ochraně klimatu. Z dostupných dat to nejsem s to doložit, ani vyvrátit. Protože Česká republika v 90. letech ztratila soběstačnost v potravinách našeho klimatického pásma a potravinová nesoběstačnost Česka se dále podstatně prohloubila po jejím vstupu do Evropské unie za pro zemědělství ČR takřka koloniálních podmínek, jde o politiku v ČR perverzní.

Bioplyn

Bioplyn se dá vyrábět z více zdrojů. Pro případný pohon dopravních prostředků vyžaduje relativně složité čištění. Mnohem jednodušší je spálit bioplyn v hořáku jako plynné palivo, jak činí například čistírny odpadních vod. Pokud se bioplyn vyrábí z potravin či krmiv, viz u nás nejčastější zdroj bioplynu – bioplynové stanice na kukuřici, jde o zjevně neudržitelný postup vyhrocující hlad ve světě. Je nutné jej odmítnout. Na to ale mimo jiné sází EU i ČR. (Mapa bioplynových stanic je zde).

Elektřina

Vlastní pohon elektřinou je čistý, viz klasické obory dopravy – metro, tramvaj, trolejbus, elektrický vlak. Problém je, že elektřinu nezbytnou pro pohon dopravních prostředků je nutné někde vyrobit a většinou i dodat, nejde-li o dieselelektrický motor u části motorových lokomotiv nebo o pohon na fotovoltaické články, umístěné na střeše vozidla. Vozidlo na fotovoltaickou elektřinu je ale s to získávat elektřinu jen za dne, a to ještě jen pokud svítí Slunce, mnohem víc kolem poledne než ráno či večer. Při zatažené obloze klesá výroba elektřiny na pouhých 10 % ve srovnání se slunečnou oblohou. Elektřina je velmi obtížně skladovatelná, resp. přečerpávací vodní elektrárny mají účinnost jen asi dvě třetiny (třetinu tvoří ztráty, o omezené kapacitě nemluvě) a rovněž provoz akumulátorů provází nemalé náklady a ztráty skladované elektřiny.

Výroba elektřiny v závislosti na svém způsobu má velmi různé dopady na životní prostředí a na klima. Zatím při ní ve většině států dominují fosilní paliva. Někde dominují biopaliva, což je ještě horší. V extrémním případě se pro výrobu údajně „ekologického“ oleje z palmy olejné napřed kácí nebo vypaluje tropický deštný prales, což těžce poškozuje životní prostředí a klima. EU sice vykazuje snížení emisí GHG, celkově se ale v takovém případě emise GHG na Zemi zvýší asi 6 krát. Nepřekvapuje, že se elektromobilita nejvíce rozvíjí v Norsku, které získává 98-99 % své elektřiny z bezemisních vodních elektráren a má mnoho elektřiny na vývoz. Naopak ČR při svém stávajícím mixu výroby elektřiny by elektrizací dopravy nejspíš mírně zvýšila své celkové emise GHG. Některé státy jsou na tom ještě hůř, nejen sousední Polsko.

Elektřina je nenahraditelná pro provoz metra, tramvají, trolejbusů, elektrické trakce železniční dopravy a většiny pozemních lanovek. Tyto klasické dopravní prostředky, poháněné elektřinou, mohou doplňkově jezdit i tam, kam napájecí troleje nevedou, pokud určité množství elektřiny naakumulují ve svých akumulátorech nebo pokud mají ještě druhý pohon, zpravidla na naftu. Druhý pohon ale něco stojí, má určitý objem a něco váží. Na akumulátory jezdí i pomocná vozidla na nádražích a letištích (ještěrky) apod. Objevují se elektrokola, elektrokoloběžky a další rekreační dopravní prostředky jezdící na elektřinu.

Pro požadovaný rychlý rozvoj elektroaut je kromě dostatečných akumulátorů ve vozidlech (značně hmotné a objemné) nutná hustá síť rychle nabíjecích stanic. Ta v Česku dosud chybí, byť se poměrně rychle rozvíjí. Elektroauta, elektrokola, elektrokoloběžky apod. je jistě možné nabíjet i ze zásuvky v garáži, pokud mají jezdit jen v nejbližším okolí garáže. Na dlouhé cesty ale nestačí. Ne každý má k dispozici garáž, auta často parkují i na ulicích.

Problémem elektroaut jsou silně deficitní některé kovy na jejich výrobu, případné požáry a také recyklace elektroaut po skončení jejich životnosti. Tyto problémy bude nutné dořešit.

Elektřina se může uplatnit i při pohonu lodí, silničních vozidel a dieselových lokomotiv. Elektrický pohon ještě negarantuje efektivnost. V praxi hodně záleží na výši spotřební daně za jednotlivé druhy pohonných hmot, dále na elektrickou energii a na zemní plyn.

Snaha EU zásadně urychlit elektrizaci dopravy má nesporné klady, zvláště pak zlepšování životního prostředí ve městech, zmírňování tlaku na destabilizaci klimatu a snižování tlaku na války o ropu. Má ale i zásadní problém mnohem vyšší ceny elektroaut, elektrobusů apod. techniky proti těm s tradičním pohonem, a problém dostatku nezbytné elektřiny. Pro chudé a střední vrstvy občanů ČR jsou ekonomicky nedostupná. Analýzy ukazují, že rychlá elektrizace silniční dopravy by v Česku skončila blackoutem a to i v situaci, že dosud má ČR aktivní bilanci elektřiny. ČR se přitom už v roce 2025 má stát čistým dovozcem elektřiny, bez dopadů Zelené dohody pro Evropu. Může se jím stát ještě rychleji. Rozbití normálních vztahů s Ruskem tzv. vrbětickou aférou v dubnu 2021 pohřbilo nejen vcelku normální vztahy s Ruskem i výstavbu nového jaderného bloku v Dukovanech, takže podle všeho nebude. Ekologové potichu jásají, ač nás to vrhá ve středně dobém časovém horizontu Česko do hluboké elektro-energetické krize.

Vodík

Vodík bývá označován za palivo budoucnosti. Já to příliš optimisticky nevidím. Proč? Stejně jako elektřina se musí i vodík někde vyrobit a někde skladovat. Obojí je velice náročné.

Vodík je nejlehčí plyn. Je asi 14,38 x lehčí než vzduch. Snadno uniká do stratosféry. Výroba vodíku v průmyslovém měřítku se může dít řadou postupů. Z těch nejzajímavějších jde o výrobu ze zemního plynu (zde ale je i pro ochranu stability klimatu vhodnější použít zemní plyn přímo jako palivo), o elektrolýzou vody (té je dost, ale problém je vysoká energetická náročnost elektrolýzy vody), a o energeticky náročný chemický rozklad vody, jehož efektivnost je ale opět podmíněna dostatkem levné energie.

Vážným problémem je i skladování vodíku. Vodík jako nejmenší prvek Mendělejevovy soustavy snadno proniká i relativně pevnými obaly, resp. jeho uskladnění vyžaduje ocelové láhve či tanky značně tlusté a těžké. Ke skladování je nutné vodík zkapalnit, což při jeho teplotě zkapalnění minus 253 ^oC je energeticky velice náročné. Podobně uchovávání zkapalněného vodíku při takové teplotě. Vodík je i značně výbušný plyn.

V dopravě lze vodík využít buď jako přímé palivo nebo pro přímou přeměnu energie vodíku na využitelnou energii v palivovém článku. Samozřejmě, první podmínkou pro využití vodíku pro pohon dopravních prostředků je ho mít dostatek za přijatelné ceny a zajistit manipulaci, vylučující explozi. Ani jedno není snadné.

Pokud v Neratovicích jezdí jeden autobus na vodík, odpadní plyn chemické výroby v tamní Spolaně, nevzniká větší problém. Převádět na vodíkový pohon větší část dopravy ale velký problém být může.

Některá řešení jsou extrémně složitá

Jinak řečeno, alternativních druhů pohonů dopravních prostředků je řada. Některé jsou zjevně neefektivní, některé jsou podmíněně efektivní a některé se jeví už dnes jako efektivní. Mají též velmi diferencovaný dopad na stabilitu klimatu. Zatím se perspektivní jeví zejména pohon elektřinou a pohon na vodík. V obou případech je ale nutnou podmínkou, že bude elektřiny, resp. vodíku dostatek a že budou vyrobeny bez větších dopadů na životní prostředí a klima, za přijatelnou cenu a že půjde o bezpečné technologie. Jak moc se to podaří, zůstává otázkou.

Někteří ekologové navrhují i další postupy ekologizace provozu dopravních prostředků. Jde o postupy technologicky příliš složité a příliš energeticky náročné, takže jejich výsledkem je čistá energetická a klimatická ztráta. Tudy cesta k ochraně stability klimatu určitě nepovede.

Samořídící auta

Část ekologů věří, že dálkově řízená auta, poskytovaná občanům převážně v půjčovnách, zásadně omezí ničivou záplavu aut v ulicích našich měst. To je velice odvážná úvaha. I kdyby půjčovny takových aut byly rozvinuté, problémem bude silně nerovnoměrný provoz, pokrytí dopravních špiček a pochybná prestiž části občanů. Auto často v první řadě reprezentuje jeho majitele. Masový nástup samořídících aut se čeká do pěti let.

Shrnutí o OZE

Každý, kdo volá po maximálním využívání paliv a energie z obnovitelných zdrojů, by si měl uvědomit, co jejich jednotlivé druhy v podmínkách ČR obnáší, viz následující tabulka:

Závažné problémy efektivního využívání OZE v ČR

*Zdroj: Vlastní rozbor s využitím mnoha studií.*
Tabulka ukazuje, že významné rezervy ve využívání OZE má ČR jen v oblasti solární energetiky. Snaha využívat všechny možné i nemožné OZE prakticky za jakoukoliv cenu je jen cenou k dalšímu bursíkovskému fotovoltaickému tunelu (dobývání veřejné renty) i k ohrožení řady jiných veřejných zájmů v ČR, zájmů ochrany přírody, krajiny, půdy, vodních poměrů. Argumentovat zkušenosti států s velmi vysokou výrobou elektřiny ve vodních (Norsko, Finsko, Švédsko, Rakousko, Švýcarsko), či větrných (Německo, Velká Británie, Dánsko, Nizozemí) je nesolidní, o požadavcích na ještě větší pálení potravin nemluvě.

Psali jsme:

Ke koncepci klimatických změn: Čím pohánět dopravní prostředky? (8. část)