Emise automobilů se spalovacím motorem: fakta a čísla

Emise výfukových plynů, zejména pak emise oxidu uhličitého, jsou jedním z hlavních témat současnosti. Podle jejich hodnoty se i mění výrobní cykly a nastavení legislativy z pohledu EU. Emise oxidu uhličitého (CO2) se udávají v gramech na jeden ujetý kilometr s kombinovanou spotřebu určenou podle nového měřícího cyklu WLTP.

Emise a typy pohonů

Debata o tom, zda jsou šetrnější spalovací motory, hybridy nebo elektromobily, neutichá. Často se přitom ozývá argument, že elektromobil sice nemá výfuk, ale elektřinu do něj vyrábějí elektrárny, z nichž mnohé spalují uhlí nebo plyn.

Podle nové studie mezinárodního think-tanku ICCT mají elektromobily výrazně nižší emise než vozy se spalovacím motorem i hybridy. Platí to i při dnešním energetickém mixu, kde se stále využívá uhlí a plyn. S rostoucím podílem obnovitelných zdrojů se rozdíl v jejich prospěch ještě zvýrazní.

Nedávno zveřejněná analýza mezinárodního think-tanku ICCT, ukazuje, že elektromobil má proti klasickým autům a hybridům výraznou emisní výhodu. Studie odhaduje, že životní cyklus bateriových elektromobilů v Evropské unii má o 73 procent nižší emise než u benzinových vozů se spalovacím motorem. Přeloženo z řeči čísel: průměrný benzinový automobil v Evropě vyprodukuje 235 gramů CO2 na kilometr. Elektromobil při současném energetickém mixu, kde hraje roli i uhlí a plyn, vyprodukuje pouze 63 g CO2 na kilometr.

Je však také pravda, že výroba baterií zatěžuje prostředí víc než výroba klasických aut. Hybridy a plug-in hybridy na tom také podle studie nejsou špatně, ale k elektromobilu mají daleko. Klasický hybrid sníží emise zhruba o 20 procent, zatímco plug-in hybrid přibližně o 30 procent.

Čtěte také: Vše o emisních normách

„Emise skleníkových plynů během životního cyklu hybridních automobilů byly odhadnuty na 188 g CO2 na kilometr, zatímco Plugin-hybridy vykazovaly emise 163 g CO2 na kilometr. Zajímavé je i to, že jen mezi lety 2021 a 2025 klesly podle ICCT odhady emisí elektromobilů o 24 procent.

U vozů na vodík platí, že pokud je palivo vyráběno z fosilních zdrojů, emise se šplhají k 175 g/km. To je vysoko nad úrovní elektromobilu. Benzin a nafta vycházejí téměř shodně, okolo 235 g/km.

Studie a výzkumy

Stále se objevují četné názory rozporující fakt, že elektromobily jsou čistší, než auta se spalovacími motory. Problematice elektromobilů (dále jen BEV - Battery Electric Vehicle) se věnuji již delší dobu. Sám jsem si proto kladl otázku, nakolik jsou BEV „zelené“. Proto jsem hledal studie, které se věnují problematice BEV a jejich vlivu na životní prostředí. Seriózní mezinárodní studie označují BEV za lepší řešení pro životní prostředí, než vozidlo s pohonem na naftu nebo benzín.

Čas od času se v tisku objeví informace o studiích, které tvrdí, že BEV jsou větší zátěž pro životní prostředí, než vozidla se spalovacím motorem. Pojďme se věnovat jedné takové německé studii - IFO, o které se objevily zprávy i v tisku. Krátce po zveřejnění studie se ozvali odborníci i novináři a podrobili tuto zprávu ostré kritice.

Prof. Dr.-Ing. Odborník na BEV drs. A.E. Auke Hoekstra z Technické univerzity Eindhoven uvedl několik nesprávných předpokladů a neobjektivních porovnání uvedených ve studii a napsal, že není ani správné nazvat tento „kousek“ akademickou studií. „Je to názor tří lidí …, nikdo z nich nepůsobil v (elektrickém) automobilovém průmyslu nebo nepracoval s bateriemi.“

Čtěte také: Více o pamětních emisích

IFO studie nesprávně předpokládá, že baterie BEV se po 150 000 km stanou „nebezpečným odpadem“. Toto je kratší období, než normální záruční doba pro baterii BEV (federálně stanovena na 100 000 mil = 160 000 km v USA, nebo 150 000 mil v Kalifornii). EU dnes předepisuje kvótu recyklace 50 % pro lithium-iontové baterie.

Studie porovnává vozidlo Tesla Model 3 s 75 kWh baterií s dieselovým vozidlem Mercedes-Benz C220, což je porovnání jablek s pomeranči. V článku se používají data ze starého režimu testování emisí NEDC, který je opravdu nepřesný a je v procesu nahrazení novějším standardem WLTP. Wirtschaftswoche nazývá čísla použité v článku IFO „pohádkovými hodnotami, které nemají nic společného s realitou“ a ptá se, proč se Dr. Prof. Dr.-Ing.

S rozšiřováním elektromobilů se občas objevují zprávy o jejich vyšších emisích během životního cyklu ve srovnání s vozy se spalovacím motorem. Elektroauta sice při jízdě nevypouštějí emise, ty ale vznikají při výrobě elektřiny v elektrárnách a při výrobě baterie. A prý jich může být víc než u spalováků, které jen „nemají výfuk v elektrárně“.

Studie, kterou podpořilo VUT v Brně, ale ukazuje, že je to jinak. Výzkum detailně porovnával emise při výrobě a provozu jednotlivých typů automobilů. Zaměřil se na hlavní zdroje emisí během životního cyklu elektromobilu a srovnal je s auty se spalovacím motorem.

Výzkum českých autorů a jednoho Brita spočítal emise skleníkových plynů ve všech fázích výroby a provozu. Započítal výrobu elektřiny se ztrátami v síti a při nabíjení, v úvahu vzal i potenciální snížení emisí díky recyklaci dílů a materiálů.

Čtěte také: CIM Ministerstvo Emise: Vysvětlení

Studie zkoumala emisní náklady vozidel pro Českou republiku a další tři země V4: Slovensko, Maďarsko a Polsko. Výhodou vozu Hyudai Kona, který studie použila pro srovnání, je, že nabízí všechny typy pohonů: benzinový motor, naftový motor, hybridní pohon i čistě elektrický pohon.

Shrnuté závěry studie

• Výroba elektrického vozidla v České republice vyprodukuje o 40-70 % více emisí než srovnatelný benzinový vůz. Rozdíl souvisí především s baterií a její kapacitou. Zatímco u samotného automobilu je emisní náročnost 4 kg CO₂eq/kg vozu, u baterií je to 80 kg CO₂eq/kg.
• Nicméně i tak elektrické auto u nás vyrovná své výrobní emise s benzínem po ujetí 32 tisíc kilometrů (u varianty s baterií 64 kWh) nebo 18 tisíc kilometrů (u baterie 39 kWh). I v Polsku s vysokým emisním faktorem zaviněným specifickým energetickým mixem se tento dluh vyrovná do 50 tisíc najetých kilometrů.
• Za vyššími emisemi u elektromobilů tedy stojí zejména výroba baterie, především těžba a doprava primárních surovin. Rozdíl mezi elektromobily a spalovacími vozy se ale v budoucnu zmenší díky zkrácení dopravních řetězců a většímu využití recyklovaných materiálů při výrobě baterií.

Emise během provozu nejvíc ovlivňuje výroba paliva. Spalovací a hybridní vozy k tomu navíc vypouštějí emise ze svého výfuku. Výpočty předpokládají stejnou hodnotu těchto emisí po celou dobu provozu auta a vycházejí z technických specifikací výrobce. Realita zde ale může být odlišná, protože záleží na způsobu jízdy a stavu vozidla. Tyto individuální proměnné se ale do výpočtů obtížně zahrnují.

Česko a Polsko produkují při výrobě elektřiny pro elektromobily výrazně více emisí než při výrobě paliv pro spalovací vozy. Maďarsko a zvláště Slovensko naopak vyrábí elektřinu s nižšími emisemi než paliva. I tak ale elektromobily v Polsku sníží celkové emise skleníkových plynů skoro o 29 procent proti benzinovým autům. Důvodem jsou nižší emise z výroby elektřiny oproti součtu emisí z výroby paliv a jejich spalování.

Benzinový vůz vyprodukuje za svoji životnost nejvíce emisí skleníkových plynů, 38 tun CO₂. Následuje naftový vůz s 34 t, hybridní vůz s 30 t, elektromobil s baterií 64 kWh s 21 t a elektromobil s baterií 39 kWh s 18 t. Elektromobil s menší baterií se oproti benzínu a naftě začíná vyplácet už po 20 tisících kilometrech.

U výroby elektřiny studie očekává významný pokles emisí kvůli přechodu na obnovitelné a nízkoemisní zdroje v Evropské unii. Tento pokles nejvíce ovlivní celkovou ekologickou udržitelnost elektromobilů, protože jejich celkové emise závisejí především na čistotě elektřiny k jejich pohonu.

Pro všechny země V4 studie počítá s ročním poklesem emisí z výroby elektřiny o 2 %. Především v České republice a Polsku se ale dá očekávat výraznější pokles, což ještě více elektromobily zvýhodní.

Výpočty u spalovacích motorů pominuly řadu emisních příspěvků kvůli jejich zanedbatelným hodnotám nebo nedostatku dat. Jde například o ztráty paliva, lokální emise dalších výfukových plynů a podobně.

Osobní doprava a emise

Osobní automobilová doprava u nás jen v roce 2018 vyprodukovala 10,9 milionů tun CO2, což je 9,2 % celkového objemu emisí CO2 v ČR.

V dopravě vzniká téměř 30 procent všech emisí oxidu uhličitého v EU, přičemž ta silniční se na nich podílí ze 72 procent. Unie si proto nastavila cíl omezit produkci CO2 v dopravě do roku 2050 o 60 procent (vůči úrovni emisí v roce 1990).

Evropská unie proto zavádí nové cíle snižování emisí oxidu uhličitého, aby se omezila produkce CO2 z nových osobních aut i dodávek. Emisní limity pro nová osobní auta mají klesnout o 37,5 % a u dodávek o 31 % do roku 2030.

Osobní automobily se řadí mezi největší emitenty CO2, na celkových emisích vytvořených v dopravě se podílejí 60,7 procenty. Ze statistik bohužel vyplývá, že jedním autem cestuje v Evropě průměrně 1,7 pasažéra.

Snahy jak omezit emise CO2 se vydávají dvěma cestami: zvyšování účinnosti spalovacích motorů, nebo přechodem na jiná paliva a pohony. V současnosti většina automobilů (52 procent) v Evropě jezdí na benzín, nicméně stále častěji můžete na silnicích vídat auta, jež pohání elektřina.

V debatě o ekologičtějších způsobech dopravy však nelze opomenout ani otázku, jaké množství skleníkových plynů vyprodukuje automobil nejen během svého provozu, ale také nakolik znečišťuje životní prostředí jeho výroba a likvidace. S ohledem na energetický mix v Evropě se však elektrická vozidla již ukázala být čistší než auta se spalovacím motorem na benzín.

Celkové emise z dopravy v EU v roce 2020 dosáhly 670 milionů tun CO2, což je srovnatelné s celkovými emisemi evropského průmyslu. Celkový výkon osobní dopravy byl v témže roce 8 750 miliard osobokilometrů.

Jak ukazuje graf výše, různé druhy osobní dopravy přispívají k celkovým emisím skleníkových plynů v různé míře. Nejvíce emisí (téměř 85 %) produkují automobily a letadla, přestože zajišťují pouze 72 % celkového přepravního výkonu - auta s 52 % výkonu mají 64% podíl na emisích, letadla s 20 % výkonu se na emisích podílejí z 24 %.

V osobní dopravě se emisní intenzita počítá v emisích na osobokilometr (oskm).5 Znalost emisní intenzity umožňuje srovnat různé druhy dopravy a jejich vliv na životní prostředí.

Následující část textu přináší další podrobnosti a popisuje faktory, které ovlivňují volbu dopravního prostředku.

Na kratší trasy do vzdálenosti 500 kilometrů, jako je například cesta z Prahy do Brna, volí lidé nejčastěji osobní auto nebo vlak. Na středně dlouhých trasách mezi 500 a 3 000 kilometry (např. cesta z Prahy do Bruselu) převažuje využití automobilů.

Rychlé nahrazení aut se spalovacími motory elektrickými vozy je ovšem v regionální osobní dopravě jen částečným řešením - výrazně sice pomůže její dekarbonizaci, nezvýší však dostupnost dopravy pro ty, kteří si takový vůz nebudou moci dovolit.

Při dalším strategickém plánování proto bude důležité více myslet na udržitelnější způsoby osobní dopravy. Zejména plánovat a budovat infrastrukturu pro nemotorizovanou dopravu, protože ta je pro cesty do 10 km (v městském prostředí) zpravidla nejvýhodnější.

Pouhá elektrifikace automobilové dopravy stačit nebude, protože emise skleníkových plynů nejsou jediný problém, který automobily ve městech způsobují. Zabírají také hodně místa, přinášejí další znečištění a snižují bezpečnost dopravního provozu pro ostatní - zejména pro chodce a cyklisty.

V osobní dopravě v Evropě i v Česku dnes lidé spoléhají především na auta. To je také důvod, proč emise skleníkových plynů z osobní dopravy každoročně rostou - nová auta jsou sice efektivnější a produkují méně CO2 na kilometr, zároveň ale aut stále přibývá a míra jejich využití stoupá.

Silniční doprava se významně podílí na emisích oxidu uhličitého. Evropská unie se proto rozhodla zavést opatření, podle něhož bude od roku 2035 zakázán prodej nových aut využívajících spalovací motory. Rozhodnutí však ještě není definitivní, protože nebylo odsouhlaseno Radou EU. Již nyní je ale zřejmé, že automobilový průmysl směřuje k ekologičtějším variantám, zejména elektromobilům.

Aby mohlo dojít k naplnění cíle EU o klimatické neutralitě, je dle EU nezbytné začít s omezováním aut, která využívají spalovací motory, již v roce 2035.

Dohoda obsahuje ujednání o tom, že za 3 roky, tj. v roce 2026 dojde k opětovnému přezkoumání dohody a k vyhodnocení, zda je dohoda v této podobě dosažitelná. Co je ale důležitější - tato norma nebyla ještě schválena Radou EU.

Je tedy možné, že i po roce 2035 bude možné koupit auto se spalovacím motorem - ovšem pouze za předpokladu, že bude spalovat syntetická paliva. Současný trend ale směřuje k tomu, že benzínová a naftová auta nahradí čistší technologie. Budoucnost tak bude patřit bateriovým elektromobilům a také vodíkovým vozidlům.

Závěrem

Závěrem lze říci, že elektromobil je ekologičtější při samotném provozu v našem energetickém mixu než ostatní paliva, ale prim u elektromobilu budou hrát obnovitelné zdroje.

tags: #emise #automobilu #se #spalovacim #motorem #fakta

Oblíbené příspěvky:

• Cíle klimatické politiky v Česku
• Enzymatické čističe odpadů Subio: Kompletní průvodce
• Prodej bývalé školy v přírodě
• Průměr odpadu sprchové hadice
• Hospodářství s odpady v Hradci