Ekologické problémy naftových motorů

V posledních letech se stále více diskutuje o ekologických problémech spojených s provozem automobilů, přičemž velká pozornost je věnována naftovým motorům. Pokud se mluví o zatěžování životního prostředí automobilovou dopravou, téměř vždy se týká provozu aut a emisí skleníkových plynů, které vznikají při spalování nafty nebo benzínu během jízdy.

Emise a paliva

Samotné pohonné jednotky svým provozem nikdy žádné emise negenerovaly a jejich výroba je pro svět mnohem méně náročná než třeba výroba baterií pro elektrická auta. Pokud jde o jejich emise, jediným potenciálním problémem je palivo, které spálí. V případě přímo škodlivých emisí žádný významný problém dávno nepředstavují. Moderní automobily mají spalovací motory, ve kterých je pomocí různých mechanismů omezován vznik CO2 při spakování, což je vlastně produkt dokonalé chemické oxidace. Jeho detekce ve spalinách nám ukazuje na kvalitní proces hoření. Omezování CO2 tak nakonec padá na hlavu spotřeby paliva.

Pranýřování CO2 má ovšem za následek to nejhorší, co se mohlo stát. Ostatní složky emisí jsou dnes na okraji zájmu a nehovoří se o nich. Emisní normy sice pamatují na NOx, HC a saze, ale problém je, že se o nich nehovoří. Nedávno například Mezinárodní rada pro čistou dopravu vzala patnáct soudobých vozů s naftovými motory a nedala je na motorovou brzdu, ale jezdila s nimi v reálném provozu. S každým bylo najeto 6 400 kilometrů. Jen jediný vůz by prošel. Ostatní překračovaly limity, a to dost výrazně. Průměr vypouštěných NOx ve spalinách byl 560 mg/km, což je sedminásobek povoleného limitu.

Alternativní paliva

Celý boj proti CO2 zrovna v této oblasti považují za uměle vyvolaný problém, ale pokud to prostě má být míň, pak voila, může. Právě tohle dokáže řešit jiné palivo než klasická nafta, přičemž možností je několik. Největšího zastání se ale v poslední době dostává tzv. hydrogenovanénu rostlinnému oleji, který je znám spíš pod zkratkami HVO nebo HVO100. A právě na ten můžete u čerpacích stanic po letech jeho ignorace narazit stále častěji.

Syntetická nafta HVO100 se vyrábí chemickým procesem z odpadních olejů, tedy použitých kuchyňských olejů nebo rostlinných a živočišných tuků. Od známější bionafty se liší hlavně tím, že se při výrobě nevyužívají nově vypěstované zemědělské plodiny, takže nekomplikuje produkci potravin. I díky tomu má mít až o 90 procent nižší uhlíkovou stopu než standardní fosilní motorová nafta nebo bionafta. Alespoň tak byla široké veřejnosti od začátku prezentována, jenže ve skutečnosti je to trochu jinak.

Čtěte také: Život s úsměvem a ohledem na přírodu

Podle nedávné studie, která byla zadána německou organizací pro pomoc životnímu prostředí (DUH), je totiž ekonafta HVO100 přinejmenším stejně škodlivá, ne-li ještě škodlivější pro životní prostředí než fosilní nafta. „Důvod je ten, že použitý kuchyňský olej, ze kterého se diesel HVO100 vyrábí, neodtéká jen tak do odpadu, ale prodává se za vysokou cenu,“ řekl pro německý web Der Spiegel výkonný ředitel ekologické organizace Jürgen Resch.

Podle studie tak přibližně polovina použitého kuchyňského oleje určeného k výrobě nafty putuje z asijských zemí, jako je Čína, Indonésie a Malajsie. Tam se v současnosti používá jako palivo pro vytápění, maziva nebo v čisticích prostředcích a v některých případech už nyní šetří životní prostředí. Tím, že je však tolik využíván v rafinérském průmyslu, chybí v některých jiných odvětvích. Tudíž musí být nahrazen jinou surovinou - palmovým olejem.

Vývoj a testování HVO100

Psali jsme o něm mnohokrát hlavně poté, co jej přestali ignorovat v Německu. Tam ho dnes testují ve starých i v nových autech a reakce jsou pozitivní. Pokud mám aktuální informace, funguje u nás jediná čerpací stanice, která HVO nabízí, a to teprve pár týdnů. Palivo jsem vyzkoušel v moderních motorech Audi S6 C8 (3,0 V6 TDI mhev), Audi A4 B9 (2,0 R4 TDI) a BMW M340d (3,0 R6 D mhev) a zcela subjektivně říkám, že s HVO měly citelně tišší a jemnější chod. I jinak docela zvukově a vibračně nevýrazné šestiválce se zřetelně zklidnily, což vzhledem k vyššímu cetanovému číslu HVO (70+ oproti 50+) i dává smysl.

Z pohledu nadšeného řidiče, který diesel akceptuje jako dobrý kompromis na dlouhé cesty, protože nechcete trávit stáří u benzinek, je HVO něco jako prémiová nafta typu Shell V-Power nebo Verva Diesel. Jen s tím rozdílem, ze motoru pomáhá podstatně víc než kterékoli z více aditivovaných běžných paliv. HVO citelně zrychluje odezvu motoru, ten tak má ostřejší nástup a nabízí více ovladatelnosti. U některých aut to je více patrné v různých sportovních režimech, ale je to neoddiskutovatelně tak. I když výkon jako takový jiný být nemusí, pocitově máte mnohem mrštnější auto s mnohem mrštnějším motorem, což oceníte hlavně u mild-hybridních šestiválců, u kterých se v nižších otáčkách pere pomalý nástup motoru s rychlým nástupem malého elektrického pomocníka a celé to připomíná spíš italské manželství. S italským (to jsou paradoxy, že?) HVO to tak není.

Ptal jsem se technika Audi, proč to tak je, a bylo mi vysvětleno, že důvodem jsou nižší emise. Než si začnete ťukat na čelo, dodám, že to nejsou nižší emise pro okolí, ale nižší emise pro motor samotný. Tohle nebude fungovat u starých aut, moderní vozy s EGR ale znovu pracují s výfukovými plyny jako součástí nasávané směsi. A tak s HVO působí motor, jako by EGR neměl. Proto motor tak ožije, prostě volněji „dýchá”.

Čtěte také: Eko prací prášky: Jak vybrat ten správný?

Motor má s HVO podstatně menší emise NOx i pevných částic, zásadně vám tedy klesne spotřeba močoviny (alias AdBlue) a palivo mnohem méně zatěžuje filtr pevných částic, který nepotřebuje tak častou regeneraci a má déle vydržet. Podle onoho technika vydrží filtr násobně déle (místo obvyklých 150 až 200 tisíc km), protože emise pevných částic jsou nižší asi o 90 procent. Jsou to znovu efekty jen pro moderní motory, ale jak moc moderní? Filtry pevných částic jsou tu s námi už hezkou řádku let a vyhnout se jim rozumně nedá. Též EGR je dávno známé zvěrstvo.

Asi nemusíte být kovaní v ekonomii, abyste si spočítali, že s těmito výhodami (AdBlue + životnost filtru) se motor jedoucí na HVO nejenže chová lépe, ale jeho provoz může být snadno dlouhodobě levnější. Budu muset ještě chvíli toto palivo používat, abych to poznal na vlastní oči, efekt minimalizace spotřeby docela drahé močoviny (kterou navíc musíte čas od času protivně dolévat) je ale zcela zjevný. Máme tu tedy palivo, které je ekologické, někdy i levnější a ekonomické bude snadno i tehdy, pokud je dražší. Motor s ním lépe chová, je tišší a nemá „dehtový” zápach. HVO také nežlukne a nemá mít problémy s nízkými teplotami.

Dieselgate a snaha o zlepšení

Současná aféra odhalující manipulaci s toxickými složkami ve výfuku naftových motorů, určitě narušila důvěryhodnost tohoto způsobu pohonu automobilu. Ale odhalený poklesek by neměl vést k odsouzení motoru jako takového. Nic totiž nezmění skutečnost, že naftový motor má z tepelných strojů s vnitřním spalováním největší účinnost. To, k čemu sáhl druhý největší automobilový koncern na světě je velká nepříjemnost, která na druhé straně ukazuje, jak těžké je vypořádat se s nároky na jeho ekologicky přijatelný provoz.

Naftové motory byly dlouhé roky blahořečeny pro svou příkladnou efektivitu i ekologičnost, což se ale dramaticky změnilo v září 2015, kdy vypukla kauza Dieselgate. V září 2015 odhalila americká Agentura pro životní prostředí informaci o tom, že německá automobilka Volkswagen změnou nastavení svých motorů dočasně snižovala množství vznikajícího oxidu dusíku (NOx), aby automobily splnily zákonný limit. Od té doby musely automobilky vynaložit ohromné sumy peněz nejen na zaplacení pokut a odškodnění, ale také na vývoj nových technologií, které by naftové motory vrátily do hry.

Ačkoli se většina ekologických problémů spojených s dieselovými motory týká především starších modelů, které ještě nebyly vybaveny filtry pevných částic a dalšími prvky redukujícími emise, diesely obecně produkují mnohem více NOx než benzínové agregáty. Benzínové motory mají ovšem na triku vyšší emise CO2, takže jde vlastně jen o otázku času. Emise NOx mají sice větší okamžitý vliv na naše zdraví, ovšem emise CO2 mohou v dlouhodobém horizontu nepříznivě ovlivnit klima celé planety. Ovšem zatímco automobilky se snaží napravit hříchy minulosti a dopřát nám v rámci dostupných technologií co nejkvalitnější a nejčistší motory, politici a aktivisté se v mezidobí rozhodli vydat opačným směrem a svými kroky jednoznačně míří k jejich nezvratnému konci. A někteří politici se dokonce ani nestydí veřejně prohlašovat, že s naftovými motory je definitivní konec.

Čtěte také: Citrusová kůra jako zdroj ekologického plastu

Skvělým příkladem za všechny je eurokomisařka Elzbieta Bienkowska, která se po aféře Dieselgate angažovala v zpřísnění unijního dohledu nad Homologacemi. Ta v rozhovoru pro renomovaný server Automotive News dokonce uvedla: „Dieselová auta jsou odepsaná. Uvidíte, že během pár let zmizí. Je to technologie včerejška.“

Testy ekologičnosti a překvapivé výsledky

Organizace Green NCAP se dá považovat za „dceřiný podnik“ organizace Euro NCAP, která je známá svými testy bezpečnosti. Green NCAP se však zaměřuje na testy ekologičnosti a spotřeby u nových automobilů různých koncepcí, včetně elektromobilů a vozů na CNG. V testu označovaném „Clean Air Index,“ který hodnotí množství vypuštěných škodlivých částic, totiž Mercedes dosáhl plného skóre 10 bodů. Naftový 2.0 litrový čtyřválec o výkonu 143 kW s točivým momentem 400 Nm se tak dokázal vyrovnat elektromobilům, které vzhledem k absenci jakýchkoliv výfukových zplodin dostávají 10 bodů automaticky.

V testu „Energy Efficiency Index,“ který měří spotřebu vozu v různých podmínkách, už si ale Mercedes tak dobře nevedl a s průměrnou spotřebou 5,7 l/100 km získal hodnocení 5,3 z 10 bodu. To se promítlo na jeho výsledném hodnocení 3 hvězd z maximálních 5, díky čemuž skončil na třetím místě z pěti testovaných automobilů.

Na prvním místě skončil čistě elektrický Nissan Leaf, který dostal 10 bodů v testu Clean Air Index a 8,5 bodu v testu Energy Efficiency Index. Na druhém místě skončil Opel Corsa s 1,0 litrovým benzínovým motorem, který získal za Clean Air Index 9,0 bodu a v testu Energy Efficiency Index 6,0 bodů.

Z výsledků naftového Mercedesu je tedy evidentní, že vznětové motory rozhodně nejsou odepsanou technologií včerejška. Podoba testů navíc stále není finální a brzy by se jejich součástí mělo stát i hodnocení vlivů výroby daného automobilu na životní prostředí. Zpracování chemikálií pro výrobu baterií přitom rozhodně není žádnou čisto záležitostí a mohlo by elektromobilům ještě citelně přihoršit.

Moderní diesely jsou čistší než kdy dřív

Není to však poprvé, co dieselové motory předvádějí skvělé výsledky. Již v listopadu minulého roku jsme se věnovali vyjádření Erika Jonnaerta, tajemníka Evropské asociace výrobců automobilů ACEA, který se k situaci na britském trhu vyjádřil následovně: „Nové vznětové motory jsou zásluhou moderních technologií mnohem čistší než jejich předchůdci.“ Své prohlášení přitom opíral o emisní testy cca 270 nových automobilů se vznětovými motory. V rámci testů podle metodik WLTP se potvrdilo, že hodnoty emisí, především u nejškodlivějších oxidů dusíku a pevných částic, se shodují při testech v laboratoři i při jízdě v reálném provozu.

Zástupci ACEA také neopomněli zmínit, že vznětové motory vyvinuté v rámci normy Euro 6 jsou o cca 85 % čistší, než jejich předchůdci vyvinutí v letech 2010 až 2014 s normou Euro 5. Co si pod tím představit v praxi? Například limitní hodnoty oxidů dusíku u naftových motorů klesly při přechodu z emisní normy Euro 5 na Euro 6 z 0,180 g/km na 0,080 g/km.

Rekordně nízké emise oxidů dusíku (NOx)

Již koncem února jsme totiž psali o testech spolku ADAC, který se zaměřil na měření oxidu dusíku u nových automobilů se vznětovými motory. Současné limity dovolují automobilům produkci až 168 g/km, od ledna 2021 se však automobilky budou muset vejít do limitu 120 mg/km.

Spolek ADAC proto vybral 13 moderních automobilů se vznětovým motorem, které podrobil jízdnímu testu RDE v rámci homologačního testu WLTP. A výsledky nejspíš všechny překvapily. Nejlépe totiž dopadl již výše zmiňovaný Mercedes-Benz C220d, který jako jediný vyprodukoval 0 mg/km NOx.

V jeho těsném závěsu zůstaly vozy BMW 520d Touring a Opel Astra 1.6 D, které shodně produkovaly pouze 1 mg/km NOx. Na posledním místě pak skončila Honda Civic 1.6 i-DTEC, u které bylo naměřno 101 mg/km NOx. Ve srovnání s ostatními se to může zdát hodně, nicméně pravdou zůstává, že i Civic by prošel chystanými přísnějšími emisními limity.

Stoupající nároky na emise

Výrobci však nemají příliš na vybranou, neboť nároky na regulaci emisí jsou stále přísnější. V posledních letech však celá situace nabrala až absurdních rozměrů, jak dokazuje nedávno schválený plán EU pro rok 2030. Vraťme se ale na chvíli do historie, konkrétně do roku 1992, kdy vznikla první emisní norma Euro pro naftové motory.

Limit CO (oxidu uhelnatého) byl 3,16 g/km, limit NOx (oxidy dusíku) tehdy nikdo neřešil, kombinovaný limit HC+NOx (uhlovodíky a oxidy dusíku) byl stanoven na 1,13 g/km a pevné částice byly omezeny na 0,18 g/km. V roce 2016 vstoupila v platnost norma Euro 6, která limitovala CO na 0,50 g/km, Nox na 0,08 g/km, HC+NOx na 0,17 g/km a pevné částice byly limitovány na hodnotu 0,0005 g/km. Například emise CO tak byly u naftových motorů od roku 1993 sníženy o 82% a limity pevných částic byly sníženy o 96%.

Dalšího zpřísňování se dočkáme v roce 2020, kdy vstoupí v platnost norma Euro 7. Od té se však již nyní očekává, že ještě více podkope životaschopnost vznětových motorů.

Evropská unie a její orgány však stále pokračují v diktování limitů, kterých automobilky s tradičními spalovacími motory jednoduše nemohou dosáhnout. O tom jsme se ostatně přesvědčili i 15. dubna tohoto roku, kdy Rada EU schválila přísnější emisní normy CO2 pro osobní automobily a dodávky. Začátkem roku 2030 by se tak emise nových osobních automobilů měly ve srovnání s rokem 2021 snížit v průměru o 37,5 procenta a u nových dodávek v průměru o 31 procent.

Z pohledu odborníků však jedná spíše o utopii. To ostatně v rozhovoru pro kolegy ze Světa motorů potvrdil i Ivan Hodač, bývalý dlouholetý tajemník Asociace evropských automobilových výrobců ACEA. Na otázku „Jaké snížení emisí CO2 byste považoval za dosažitelné pro další období?“ odpověděl: „Maximálně 25 %. Toho by šlo dosáhnout s mixem konvenčních technologií, účinnost spalovacího motoru lze stále zlepšit. Musela by se ovšem zastavit hysterie kolem dieselu. Auta by také mohla být lehčí a mohlo by se prodávat méně SUV“. Snížení v rozmezí 30 až 40 procent pak označil za těžko dosažitelné.

Zákazy a omezení vjezdu

Řada měst se také v reakci na hysterii po kauze Dieselgate rozhodla zakázat vjezd vozidel s naftovými motory do center měst, což se na první pohled může zdát jako racionální nápad. Při bližším pohledu se však ukazuje, že v řadě případů se zákazy vztahují i na vozy s moderními naftovými motory, které produkují poměrně nízké množství škodlivých látek.

Zprávy z některých oblastí, kde již byly zákazy vjezdu pro dieselové vozy zavedeny, navíc naznačují, že efektivita není zas tak vysoká, jak se očekávalo. Zatímco ekologové a politici nejspíš čekali, že se řidiči chytí za nos a poběží do salonů pro nové vozy, majitelé dieselů začali uzavřené úseky jednoduše objíždět a problém se přesunul na jiná místa.

K omezení provozu starších automobilů s naftovými motory se v minulosti rozhodla města jako Berlín, Londýn, Amsterdam nebo Paříž. Francouzi však ve své honbě za kvalitním ovzduším plánují zakázat do roku 2024 vjezd do Paříže všem dieselovým autům a do roku 2030 pak všem automobilům se spalovacími motory. Od roku 2040 by pak měl vstoupit v platnost zákon, který zakáže prodej nových automobilů se spalovacími motory po celé Francii. S podobnými prohlášeními vystoupila i Velká Británie, Německo a řada dalších evropských států.

tags: #ekologické #problémy #naftových #motorů

Oblíbené příspěvky:

• Průvodce tříděním odpadu
• Smog a lidské zdraví
• Inspirace pro tapety na dveře s přírodou
• Odpadkové koše bez zápachu - recenze
• Tovární nastavení Windows 10