Slepá cesta automobilového průmyslu

Dobíjet nebo tankovat? Možná zbytečné dilema…

Současný trend automobilového průmyslu je zřejmý – elektromobilita. Tedy… komu to nepřipadá dostatečně zřejmé, tomu to natlačíme silou. Což je víceméně způsob, jakým se snaží současní politici přirozený vývoj spíše než urychlit, tak uměle nalinkovat svým „vizionářským“ směrem. V konkrétnější podobě se pak hovoří téměř výlučně o elektrických vehiklech živených akumulátory.

Ústřední motivace těchto snah je poměrně bohulibá – snížení emisí a závislosti na fosilních zdrojích. Pokud jde o emise, jeden z nejklasičtějších argumentů odpůrců elektromobility o „výfuku v elektrárně“ je přitom poměrně slabý. Elektrárna má vzhledem k objemům produkce přeci jen mnohem větší možnosti ohledně optimalizace pracovního režimu i kontroly nad emisemi a odpadními látkami, nemluvě o elektrárnách založených na obnovitelných nebo bezemisních zdrojích (jaderné elektrárny, solární panely, vodní a větrné elektrárny apod.).

Zároveň ani nelze mávnout rukou nad tím, že máme daleko větší znečišťovatele životního prostředí než jsou dnešní, již poměrně úsporná a katalyzátory vybavená, auta. Problém totiž není až tak v souhrnném množství zplodin (globální produkce skleníkových plynů lidmi jde na vrub dopravy zhruba ze 14%, přičemž pozemní doprava jen okolo 10%), ale v jejich silné lokalizaci především v městských aglomeracích. Ta vede k tomu, že na pouhém půl procentu plochy vznikne 40% všech emisí spojených s dopravou.

Takže elektrický pohon se jeví jako docela dobrý nápad. Od dobrého nápadu k dobré realizaci ale bývá většinou dlouhá a nepřímočará cesta. V současných direktivních snahách vidím hned několik úskalí. Nechme teď stranou nesmyslné dotace, kvóty, emisní limity, polické proklamace termínů elektrifikace dopravy, nesplnitelné plány rozšiřování energetické infrastruktury a různé prvky sociálního inženýrství.

Jako nejvíce omezujícím faktorem se ukazuje být v současné době nejvíce prosazovaná technologie ukládání energie, tedy klasické elektrické akumulátory a s tím spojená potřeba jejich externího dobíjení.

Jestliže je na pozadí celé snahy o eliminaci spalovacích motorů ochrana životního prostředí, potom má přechod na akumulátory smysl jen tehdy, když jejich výroba a následná likvidace nepovede jen k jinému druhu zátěže ve srovnatelném rozsahu, resp. pokud na výrobu v celosvětovém měřítku vůbec existují dostupné surovinové zdroje (i s perspektivou budoucího vývoje). Tento problém je principiálně překonatelný vyvinutím nových technologií, nezávislých (nebo méně závislých) na lithiu, manganu, kobaltu a podobných prvcích a zároveň vyrobitelných méně „špinavými“ procesy než ty současné.

Hůře překonatelným omezením, majícím principiální základ, je dosažitelná energetická hustota ve srovnání se systémy založenými na odděleném palivu a generátoru. Obecný problém akumulátorů totiž spočívá v tom, že aktivní látka (nosič energie) je integrální součástí celého energetického zdroje, zatímco u generátorů je nosič energie (palivo) od vlastního zdroje oddělen. To má důsledky jak pro měrnou hmotnost, resp. energetickou hustotu takového zařízení, tak i pro jeho bezpečnost, protože kontrola nad lokalizovaným zdrojem energie se realizuje daleko snáze. Z hlediska bezpečnosti navíc proti běžným akumulátorům používaným v současné době hraje fakt, že v sobě obsahují zaroveň i oxidační činidlo, což je činí velmi obtížně hasitelnými v případě vznícení.

Jinak řečeno, u diskrétního tandemu palivo–generátor se navýšení kapacity (nikoliv výkonu) docílí pouhým zvětšením palivového rezervoáru, což je obecně jak mnohem levnější, tak hmotnostně i prostorově úspornější přístup.

Dalším principiálním problémem nabíjecích akumulátorů je doba přenosu energie při nabíjení. Je to něco, co nesouvisí s konkrétním řešením baterie, ať už je konstruována sebedokonaleji ze sebedokonalejších materiálů, tu elektrickou energii o požadovaném množství do ní prostě přenést musíte. Přitom elektrický ekvivalent toku benzínu proudícího běžnou tankovací pistolí je i při uvažování poměrně velkého nabíjecího napětí 500V zhruba 70kA. To je dost tvrdá konkurence – této hodnotě se nepřibližují současné superdobíječky ani řádově a to si ještě zkuste představit takovou dobíjecí stanici u silnice s tuctem přípojek. Tudíž realistické využití akumulátorů spadá spíše do oblasti menších kapacit a situací, kdy není problém dobíjet menšími proudy přes noc (typicky majitelé rodinných domů a garáží).

Třítunové SUV na baterky s dojezdem 300 km za ideálních podmínek? Děkuji, nechci…

V tomto kontextu se rýsují jako lepší řešení palivové články (ať už vodíkové nebo využívající nějaké organické palivo pocházející z obnovitelných zdrojů), případně spalovací motory využívající podobných typů paliv (vodík, metanol, etanol apod.). Zároveň to ovšem neznamená, že by akumulátory byly nevhodným řešením samy o sobě. Tou slepou cestou nejsou akumulátory jako takové, ale jejich snaha cpát je do segmentů, kde mají mnohem větší perspektivu jiné technologie – doprava na dlouhé vzdálenosti, větší vozidla, uživatelé v hustěji zalidněných oblastech… Rodinné SUV pro cestu na zahraniční dovolenou s mnohametrákovou drahou baterií pod podlahou není moc rozumný nápad, ale pro denní dojíždění pár desítek kilometrů do práce dvoumístným přibližovadlem, pro skůtry, elektrokoloběžky a elektrokola, vysokozdvižné vozíky a podobné využití může být dobíjecí akumulátor dobrou volbou.

A nic na tom nezmění ani sebevětší dotace a vlhké sny politických ideologů, odtržených od reality. Budoucnost dopravy vidím v racionální koexistenci několika různých technologií (akumulátory, palivové články, nové generace spalovacích agregátů a kdoví co ještě se podaří časem vymyslet), z nichž každá bude nasazována v aplikacích, pro něž se bude v dané fázi vývoje jevit jako nejefektivnější. Koexistenci vzniklé v důsledku přirozeného vývoje a přirozené poptávky, nikoliv prosazením silou úředních nařízení.

 

Vítězství pohodlí nad rozumem

Onehdá jsem cestou do práce, míjíc na svém horáči kolonu aut (z většiny obsazených pouze řidičem), začal z dlouhé chvíle trochu počítat. Nehodlám tu moralizovat a dlouze rozebírat téma ekologické dopravy, pouze předhodím výsledky svých odhadů a závěr ať si každý udělá sám.

Z posledních 7 let se až na výjimky (většinou vinou špatného počasí nebo horšího zdravotního stavu, v průměru tak dvakrát za měsíc) dopravuji do práce na kole. Celkem to za tuto dobu dělá nějakých 30000 km nacestovaných tam a zpět.

Uvažujme, že bych místo toho jezdil autem. Řekněme, že zapomenu, čím tu zpravidla jezdí Amíci, a použiji na dnešní dobu poměrně umírněné evropské parametry typického benzinového auta se spotřebou 7 l/100km, které na jeden kilometr vyprodukuje v průměru 150 g oxidu uhličitého (CO2), 15 g mnohem nebezpečnějšího oxidu uhelnatého (CO), 1.2 g oxidů dusíku (NOx) a 1.4 g plynných organických sloučenin (VOC).

Vzhledem k ujetému počtu kilometrů jsem tedy nespálením cca 2100 litrů benzínu ušetřil ovzduší od 4500 kg CO2, 450 kg CO, 36 kg NOx a 42 kg VOC. To je dohromady 5 tun plynných zplodin! Kokrétně v případě CO2 se jedná množství, které je obsaženo v 5.8 miliónech (!) kubíků atmosféry, tolik vzduchu vydýchá 30 lidí za celý svůj život. Zbylých půl tuny dalších jedovatých plynů by dokázalo otrávit něco přes milión kubíků vzduchu na pro člověka smrtelnou úroveň.

Z finačního hlediska to pak znamená přímou úsporu na palivu (při typických cenách posledních několika let 25-30 Kč/litr) nejméně 50-60 tisíc Kč. Vzhledem k tomu, že všechna parkoviště v okolí mé práce byla (a jsou) placená, dalších v přepočtu 40-50 tisíc bych musel dát za parkování. Na cca 30-50 tisíc by nejspíš přišly opravy a běžná údržba (náplně, filtry, pneumatiky, …), nehledě na celkovou amortizaci auta.

Suma sumárum nám to dá ušetřených 120-160 tisíc Kč, za což už se dá pořídit hodně slušné kolo :-).

Argumentem pro auto by kromě pohodlí mohla být časová úspora. Jenže i na tomto poli kolo v podstatě vyhrává. Vzhledem květší flexibilnosti se mě při volbě vhodné trasy téměř netýkají semafory a zácpy, díky čemuž je má průměrná cestovní rychlost okolo 25 km/h naprosto realistická. Na cestě do mého současného zaměstnání bych za malého provozu sice ušetřil autem nějakých 10 minut (15 min místo 25 min na kole), ovšem během dopravní špičky se tento rozdíl naprosto stírá a to ještě nepočítám čas na zaparkování a cestu pěšky z a na parkoviště. Navíc narozdíl od času stráveného v autě nepovažuji čas na kole za zabitý. Kolik lidí se z důvodu pohodlí vozí z práce a do práce autem, aby pak ze svých večerů ukrajoval volný čas na posilovnu nebo aerobic? (Nemluvě o tom, že tyto aktivity také něco stojí.)

V případech kratších vzdáleností (řekněme do 10 km) tedy peníze ani čas nejsou argumentem pro dojíždění autem, zde bohužel jednoznačně vítězí pohodlí. Pohodlí, za které jsou lidé ochotni platit poměrně značnou cenu – v částkách, které nevypadají nijak vysoké, ale během let se nasbírají na pěkné sumičky -, ale také ve škodě, kterou zbytečně způsobují přírodě.