doprava

Co má společného koronavirus s klimatem?

admin Politika a věci veřejné, Věda a technika , , , , , 0 komentářů

Novináři buď ve snaze o senzačně znějící titulky, nebo z prostého ignorantsví často ohromují čísly, která bez kontextu nedávají pořádný smysl a spousta dalších lidí pak tuto rétoriku nekriticky přebírá. Opět se to ukazuje na současné histerii okolo koronaviru (2019-nCoV). Už zhruba týden se objevují nové a nové články, denně aktualizující počet obětí a ukazující poměrně drastická opatření čínských úřadů, kontroly na letištích, hromadné rušení letů, davové psychózy skupování roušek, nucené karantény atd.

Tak nejdříve ten kontext: Za prahovou hodnotu virové epidemie je u nás považováno 1500 nemocných na 100 tisíc obyvatel. V současné době je epidemický stav z důvodu chřipky vyhlášen celorepublikově, při aktuálních hodnotách se jedná o zhruba 200 tisíc nemocných. Každý rok je u nás na vrub chřipky přičítáno okolo 1500-2000 obětí.

Koronavirus 2019-nCoV pod elektronovým mikroskopem

Více než miliardová Čína přitom k dnešnímu dni hlásí nějakých 14 tisíc nakažených a 300 mrtvých v důsledku koronaviru. Aniž bych to chtěl jakkoliv zlehčovat, musím se ptát – je to hodně, nebo málo? Vyplašený čtenář si představí ten „masakr“ tří stovek mrtvých a má v tom hned jasno. Jenže v čínském měřítku to představuje zhruba jednoho pacienta na 100 tisíc obyvatel a jedna obět připadá průměrně na více než 4 milióny lidí! To mají tamní soudruzi tak drakonicky nastavené epidemické prahy? Navíc, málokdy ve veřejných médiích zároveň zaznělo, že většina obětí byla v poměrně vysokém věku (nad 60 let) a často byly příčinou druhotné infekce, kombinace s chronickými respiračními nebo srdečními potížemi apod., což je typickým atributem chřipkových onemočnění.

Argumentuje se také vysokou infekčností této virové mutace a například v nováckých zprávách před pár dny prezentovali dramatickou, zhruba exponenciální křivku nárůstu počtu nakažených. „Zapomněli“ však dodat, že stejný typ vývojové křivky vykazuje prakticky každá podobná sezónní choroba a až dosáhne obvyklé saturace a následně začne klesat, nikdo takto aktualizovanou křivku už v hlavních zprávách neukáže, protože zcela pozbude na své dramatičnosti.

Ani to, že jde o relativně nový a málo známý typ viru, na který neeexistují léky ani vakcína, nehraje velkou roli. Většina pacientů symptomaticky podobné typy viróz (např. chřipku) léčí pouze vyležením, případně podpůrnou léčbou (antipyretika, vitamíny, …) a míra proočkování proti běžným typům chřipek je beztak poměrně malá (u nás i celosvětově). Další obava plyne z možných budoucích mutací – k těm však dochází i u již známých chřipkových virů. V čem se údajně liší nejnovější koronavirus od běžných chřipkových nákaz je vyšší koeficient infekčnosti, ale je otázka, nakolik jsou taková čísla u začínající epidemie spolehlivá, už vzhledem k omezeným laboratorním kapacitám a ke krátké době, po kterou testy probíhají.

Má tedy tohle všechno být důvod k tomu, nepouštět lidi z bytů a uzavírat celá mnohamiliónová města? Tak buď nám oficiální představitelé Číny bohapustě lžou (což by u komunistů nebylo až tak překvapující), nebo to na dalším příkladu odhaluje sklony současné globalizované a přecitlivělé společnosti k přehnaným reakcím a zároveň zřejmě i snahy vydojit z toho kapitál. Ať už finanční nebo politický – počínaje médii, uměle živícími „velké“ téma, přes výrobce ochranných pomůcek a léků, populistické proklamace politiků jaká opatření „na ochranu svých občanů“ chystají, až po přísliby budoucích brebend, plynoucích z využití lidského strachu (ať už se to týká legislativy nebo byznysu).

Toto schéma iracionálního chování i způsob mediální prezentace docela připomínají klimatické tanečky posledních několika let. Ačkoliv podporuji všechny rozumné snahy o snížení zátěže přírody lidskou činností, téma globální změny klimatu (dříve dost nešikovně označované jako globální oteplování) se stalo spíše platformou pro politické proklamace a státem garantovaný byznys, než pro vědeckou a věcnou diskusi.

Péče o naši planetu je záslužná věc, ale plané plkání nedovzdělaných amatérů na konferencích s vágními závěry k tomu jen těžko přispěje.

Začíná to už patřičnou informační masáží: Lidstvo vyprodukuje ročně 35 gigatun skleníkových plynů (především oxidu uhelnatého a metanu) a proto se připravme na potřebu masivních investic do „zeleného byznysu“ a dotací, na nárůst legislativních omezení a kontrolních mechanismů, direktiv, norem a s tím spojené administrativy (ve státní i komerční oblasti). Jinak to nepůjde. Změnu klimatu zastavíme, ať to stojí, co to stojí. A myslíme to s vámi a přírodou dobře.

Cesta do pekla je dlážděna dobrými úmysly.

Tak opět trochu toho kontextu: Přes 30 miliard tun CO2 vyprodukovaného lidskou činností za rok zní děsivě, ale kdo si to dokáže představit? Průměrné zhruba 4 tuny na osobu, nebo spíš deset kilogramů na osobu a den, to už je našim představám trochu blíž. Z toho konkrétně v důsledku pozemní dopravy zhruba jeden kilogram. Ale je to hodně nebo málo? Je to dost na to, aby byl důvod tlačit emisní normy aut téměř za fyzikální meze, když se přitom nevyvíjí přiměřeně tomu podobné tlaky na jiné, často větší, zdroje znečištění? Je to dost nebo málo v kontextu toho, že v druhohorním období jury byla koncetrace CO2 v atmosféře pětinásobná oproti dnešku? Je to dost nebo málo s přihlédnutím k tomu, že mimo působení člověka se uvolní do ovzduší dalších 800 gigatun CO2 ročně? Není spíše podstatná rychlost změn, než samotná absolutní hodnota?

Jak aktuální humbuk kolem koronaviru, tak současné klimatistické trendy vykazují společný sociální mechanismus. Bohužel takový, jehož základem není racionální přístup vedoucí k realistickým a efektivním opatřením, ale spíše iracionálními pohnutkami živená snaha nahnat politické, ideologické a kapitálové body.

Slepá cesta automobilového průmyslu

admin Věda a technika , , , , , 1 komentář
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.

Klimatický pláč na špatném hrobě

admin Politika a věci veřejné, Věda a technika , , , , , 1 komentář

Tento týden se v New Yorku koná summit věnující se současným klimatickým změnám a možnostem, jak je odvrátit. Nebudu se pro tentokrát pouštět do úvah nakolik je to odůvodněné a smysluplné, jakým dílem jsou změny klimatu vlivem činnosti člověka, jak moc bychom měli naslouchat aktivistům (a jestli je fér je nazývat alarmisty) apod. Dnes přidám jen zamyšlení, jestli jsou snahy o změnu směřovány efektivně a správným směrem.

Je určitě dobře, že politici alespoň zčásti naslouchají odborníkům a že ochrana životního prostředí patří mezi důležitá témata na regionálních i globální úrovni. Poslední obšírná zpráva mezinárodního panelu OSN pro změny klimatu poukazuje na nešetrné zacházení se zdroji a tvorbou velkého množství odpadu a emisí, mimo jiné i prostřednictvím parametrů přepočtených na hlavu. V tomto srovnání vychází typicky nejhůř ty nejvyspělejší země, což ale není moc překvapivé vzhledem k úzkému vztahu mezi průměrným HDP a spotřebou. Nabízí se tedy logická zkratka, že právě zde se dá přírodě nejvíce odlehčit, což se také v praxi projevuje přísnějšími emisními normami, tlakem na vysokou míru recyklace, intenzivnějším hledáním a zaváděním alternativních zdrojů energií, alternativách v dopravě atd. Zdánlivá ekologičnost méně vyspělých nebo rozvojových částí světa (počítáno per capita) je však ve skutečnosti spíše z nouze ctnost z důvodu nižší životní úrovně obyvatel a v mnoha ohledech jde o pouhou iluzi – jak z hlediska celkových čísel, tak z hlediska případného spektra znečištění či případných druhotných parametrů.

Především Evropa a USA jsou na pranýři jako jedni s největších znečišťovatelů, jsou nejčastějším cílem klimatických aktivistů a vznikají v nich (zejména v rámci EU) mnohdy až absurdní normy a zákony, např. emisní normy pro auta hraničící s fyzikálními zákony nebo emisní limity s povolenkami, jakýmisi novodobými odpustky. Zřejmě nejvíce se pak v poslední době řeší tzv. uhlíková stopa, resp. množství vypouštěného CO2, který by měl mít z velké části klimatické změny na svědomí. V přepočtu na obyvatele jsou na tom výrazně nejhůře arabské země, následované severní Amerikou a většinou evropských států. Podívejme se však na časový trend, ukazující, jak na tom jsou s emisemi oxidu uhličitého Evropa, USA a zbytek světa celkově:

Srovnání celkového ročního množství emisí CO2.

Rozhodně se tím nesnažím naznačit, že by se Evropa (příp. USA) měla zříci zodpovědnosti ve snahách ulevit životnímu prostředí, ale rozdíly v trendech jsou do očí bijící. Zatímco v Evropě se situace v průběhu posledního půlstoletí prakticky soustavně zlepšuje a v USA je (navzdory rostoucí lidnatosti) již také zřejmý obrat k lepšímu, zbytek světa, kterému vévodí především jižní a jihovýchodní Asie a Afrika, „zasviňuje“ naše ovzduší raketově rostoucím tempem.

Typickým vysvětlením bývá rostoucí populace v těchto částech světa. To však za prvé nelze považovat za „polehčující okolnost“ (z hlediska faktického dopadu na klima je jedno, jestli v dané oblasti vyprodukovalo tunu emisí deset lidí nebo jeden) a za druhé uvedený nárůst rozhodně nekopíruje populační křivku. Např. od roku 1950 se populace „zbytku světa“ zhruba zečtyřnásobila, ale množství emisí CO2 narostlo za stejné období třicetinásobně. Za poslední dvě dekády je situace podobně disproporční – cca +30% obyvatel vs. dvojnásobek CO2.

Pokud jde o pevné odpady, kde jsou hlavním tématem plasty, situace je na první pohled trochu odlišná. Čína je sice velký producent plastů (jako stát úplně největší, téměř 30% celosvětové produkce), ale je třeba vzít v úvahu, že velká část jde na export a navíc podle dostupných údajů na tom není Čína až tak špatně v oblasti recyklace plastů (cca 25%). Tradičně nejlépe se zachází s plasty v Evropě, okolo 30% jde na recyklaci, což je výrazně nad průměrem zbytku světa, pohybujícím se sotva na 10% (USA bohužel nevyjímaje), tradičně podprůměrně je na tom velká část Afriky.

Ovšem jeden z největších průšvihů s plasty souvisí s těmi, které končí ve vodě a jsou tudíž daleko méně lokalizované (a tudíž kontrolovatelné a případně později zpracovatelné). V tomto už Čína zdaleka tak dobře nevychází (čínské řeky, v čele s Jang-c‘-ťiang, jsou suverénně největšími „dodavateli“ plastů do světových oceánů), o Indii, tichomoří a podobných přioceánských oblastech nemluvě.

Takže ve výsledku opět platí, že největší „žumpou planety“ je jihovýchodoasijský a africký kout světa.

Současný přístup je v podstatě Paretovo pravidlo obrácené naruby. Apelovat na zodpovědnost těch částí světa, které si z velké části svou zodpovědnost již uvědomily a začaly v tomto směru dávno aktivně konat, a nemít přitom snahu nebo schopnost k témuž přimět zbytek světa, kde ve vztahu k životnímu prostředí panuje mnohem větší lehkovážnost a neznalost, je projevem neefektivity a slabosti nejen politiků, ale také jejich nejčastějších oponentů, tj. ekologistických aktivistů. Proč stávkují před našimi parlamenty a městskými úřady, proč se přivazují k plotům našich elektráren…? Neměli by raději bušit na dveře čínských a indických úřadů? Neměli by šířit osvětu v afrických ghettech a místech, kde lidé ani nemají pořádný přístup k pitné vodě? Nebylo by účinnější ukazovat obrázky plasty zamořených moří zodpovědným představitelům zemí, jejichž obyvatelé už prakticky přivykli životu na skládkách?

Do té doby, než se začnou dít opravdu efektivní změny k lepšímu v místech největších zdrojů znečištění (včetně kontroly populace), můžou se Evropané stavět na hlavu a vymýšlet sebetvrdší normy a navyšovat rozpočty na dotace různým alternativním řešením, ale v pravém slova smyslu globální zlepšení lze jen těžko očekávat.

Doplnění (30.9.2019): V reakcích na tento článek se objevil názor, že jde o typicky český alibismus jak nic nedělat a přitom k tomu nutit ostatní. Důkaz, že ČR je v oblasti emisí CO2 na relativně dobré cestě, ukazuje následující graf (přepočet na hlavu). Pro srovnání jsou v něm i tytéž ukazatele pro Čínu a pár dalších výše zmíněných problematických regionů. Samozřejmě je fér zároveň přiznat, že v kontextu Evropy nicméně stále patříme spíše mezi ty větší „smraďochy“, takže rozhodně je potřeba, aby se v započatém trendu pokračovalo. Rád bych ale zároveň připomenul, že hlavním tématem článku bylo globální klima a efektivita případných regulativních kroků v celosvětovém kontextu.

Vítězství pohodlí nad rozumem

admin Věda a technika, Ze života , , , , 1 komentář

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 k větší 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.