Jak automobily znečišťují životní prostředí

Doprava se stala významným faktorem ve společnosti, působícím jak pozitivně (přeprava osob, nákladu) tak negativně (dopravní nehody, emise). Rychlý nárůst vozidel způsobil zvyšující se zátěž na životní prostředí. Nejčastěji se v souvislosti s touto problematikou hovoří o znečištění ovzduší, avšak neméně zanedbatelný má doprava také podíl na další složky životního prostředí.

Stavěním infrastruktury dochází k záboru půdy a fragmentaci krajiny, dále je také ovlivněna kvalita podzemních a povrchových vod, půda i biota. Jedním z nejzávažnějších problémů dopravy, zejména pro člověka, je znečišťování ovzduší emisemi. Tradičně největším zdrojem znečištění vzduchu je spalování fosilních paliv. Lokálně je to nejzávažnější problém už od průmyslové revoluce.

Na vrcholu žebříčku největších zdrojů emisí se od té doby střídá průmysl s lokálními topeništi a dopravou. Příčinou emisí škodlivin vypouštěných do vzduchu jsou výfukové plyny vznikající při spalování pohonných hmot. Jsou to směsi obsahující mnoho látek v různých koncentracích, přispívající svým působením ke vzniku skleníkového efektu a s karcinogenními a mutagenními vlastnostmi pro člověka.

Největší znečišťovatelé v EU

Mezi největší znečišťovatele v EU patří Německo, které v roce 2010 do vzduchu vypustilo přes 454,7 milionů tun emisí. Na druhém místě Velká Británie s 237,4 miliony tun emisí. Na třetím místě se umístila Itálie, která v roce 2010 „obohatila“ ovzduší o 191,5 milionů tun zplodin. Česká republika vyprodukovala v roce 2010 75,6 miliónů tun emisí a umístila se tak na sedmém místě.

Škodliviny znečišťující ovzduší

Mezi látky, které nejvíce znečišťují ovzduší, řadíme: limitované škodliviny, kam patří oxid uhelnatý, spolu s oxidy dusíku, těkavými organickými látkami a pevnými částicemi a nelimitované škodliviny, které mají často závažnější dopad na člověka. Do této skupiny řadíme oxid uhličitý, metan, oxid dusný, fenoly, ketony, dehet aj. V posledních letech se staly nejvyšším středem zájmu právě pevné částice (PM), díky jejich negativnímu vlivu na zdraví člověka a hlavně jejich vysokému obsahu v ovzduší.

Čtěte také: Humus a environmentální chemie

Zdroj: V. Adamec a kol. Bez kvalitní a spolehlivé dopravy se moderní společnost neobejde: umožňuje dostupnost služeb, rozvoj podnikání a obchodu, podporuje sociální aspekty života a mnoho dalšího. Zároveň z dopravy pochází přibližně čtvrtina světových emisí skleníkových plynů. Pro téměř polovinu států světa platí, že největší podíl na emisích skleníkových plynů, které jsou spojeny s výrobou energie, má právě sektor dopravy.

V globálním měřítku je necelá polovina (46 %) všech emisí z dopravy spojena s přepravou nákladu, zbytek (54 %) vzniká při přepravování osob. 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.

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 %.

Poměr mezi množstvím emisí a přepravním výkonem se nazývá emisní intenzita. V osobní dopravě se emisní intenzita počítá v emisích na osobokilometr (oskm). Kromě emisní intenzity hraje u emisí z osobní dopravy významnou roli i vzdálenost, na kterou se cestující dopravují.

Ne všechny dopravní prostředky jsou pro každou cestu stejně vhodné, proto je důležité v úvahách o různých typech dopravy délku trasy zohlednit. Mezinárodní a meziměstská osobní doprava se využívá hlavně při pracovních cestách a pro turistické účely. 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.

Čtěte také: Evropský podíl na znečištění v Česku: statistiky

Emise z osobní dopravy na velké vzdálenosti je možné snížit například změnou některých cestovních zvyklostí, jako je výměna delších cest za kratší (třeba prostřednictvím podpory místní turistiky), ne vždy je také cestování nutné (některé služební cesty může nahradit videokonference). Převaha osobních automobilů v regionální osobní dopravě je do značné míry způsobena jejich pohodlností a flexibilitou, což je obzvláště důležité v oblastech, kde je hromadná doprava omezená nebo neexistuje.

Tento trend byl v minulosti ještě zesilován územním plánováním, které v řadě případů upřednostňovalo silniční sítě před infrastrukturou veřejné dopravy, takže používání automobilů není v mnoha případech pouze osobní preferencí, ale leckdy i nutností. I zde převažuje využívání osobních automobilů (produkujících přes 80 % emisí). Lidé dají přednost autu, jestliže pro ně hromadná doprava není atraktivní - není dostupná, bezpečná a spolehlivá nebo nejezdí dostatečně často.

Současné trendy, jako je rostoucí popularita práce na dálku a online nakupování, mění i způsoby, jak lidé městský prostor využívají. S tím, jak lidí ve městech přibývá, nabývá na významu také potřeba kvalitní městské a příměstské dopravy. 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.

Snížení celkových emisí v dopravě proto není jen technologický problém, jde také změnu některých vzorců chování, jež jsou dnes s osobní dopravou spojeny.

• Změna způsobu dopravy - spočívající v tom, že dopravní prostředek s vysokou emisní intenzitou je nahrazen tam, kde to jde.
• Vytváření příležitostí pro změnu chování - navazuje na první bod - aby lidé preferovali méně emisně intenzivní dopravu, musí pro ně být atraktivnější.
• Snižování potřeby cestovat - strategickým plánováním při budování měst a jejich revitalizaci se zaměřovat na snižování vzdáleností, které lidé potřebují urazit na nákup, za prací nebo s dětmi do školky. Kromě toho je možné také podporovat místní turistiku a práci na dálku.

Čtěte také: Snižování emisí: biopaliva v praxi

Dopady znečištění ovzduší z dopravy

Emise z výfuků jsou pro naše zdraví škodlivější než emise z letadel, lodí nebo z elektráren. Jsou vypouštěny v bezprostřední blízkosti lidí a na kvalitu ovzduší ve městech tak mají často největší vliv. Zhoršená kvalita ovzduší způsobuje přibližně 10-20krát více předčasných úmrtí než dopravní nehody a stojí za růstem vážných onemocnění. Celkové roční škody ze znečištěného vzduchu odhaduje světová banka na 5 % HDP.

V PRAZE JSOU HLAVNÍM ZDROJEM PRACHOVÝCH ČÁSTIC EMISE Z DOPRAVY. Vědci z Harvardu a Oxfordu varují, že jemné prachové částice PM2,5 zvyšují závažnost zdravotních následků COVID-19, a to včetně úmrtí.

Studie o vlivu dopravy na zdraví: Nová studie provedená na University of California potvrzuje, že dlouhodobé vystavení vzduchu znečištěnému automobilovou dopravou má vliv na dřívější a rychlejší propuknutí Alzheimerovy choroby. Doprava je ve městech dlouhodobě dominantním zdrojem znečištění ovzduší a má hlavní podíl na zvýšené zátěži obyvatel suspendovanými částicemi PM10 a PM2,5, NO2 a PAU. Potvrzuje to i vyhodnocení ročních imisních charakteristik těchto látek v městských, dopravně významně zatížených lokalitách.

Přetrvává tak situace, kdy mimo průmyslově specificky zatížené lokality, které lze nalézt i na území krajských měst, průmyslových zón a aglomerace Ostrava-Karviná-Frýdek-Místek, je znečištění ovzduší koncentrováno v oblastech majoritně zatížených tranzitní, místní a cílovou dopravou a v místech s vyšší hustotou lokálních zdrojů na pevná a fosilní paliva.

Letecká doprava a její dopady

Vzestup letecké dopravy má podle badatelů z prestižního Massachusettského technologického institutu (MIT) dvakrát horší dopady na kvalitu ovzduší než na klima. Autoři studie ale zároveň upozorňují, že když se zasáhne proti jednomu typu emisí z letecké dopravy, rostou emise jiné.

Analýza vědců z Massachusetts poukazuje na velké dilema, kterému čelí konstruktéři letadel, ale i aut a lodí. Jak vyrobit motor, aby produkoval co nejméně emisí, které ovlivňují klima, a způsobil přitom co nejmenší škody v ovzduší? Letadla nejvíc škodí produkcí oxidu dusíku, oxidu uhličitého a kondenzáty.

Výsledky studie z MIT ukazují, že zmíněné tři látky jsou odpovědné za 97 % všech klimatických škod i znečištění ovzduší.

Opatření ke snížení znečištění ovzduší z dopravy

Opatření ke snížení znečištění ovzduší způsobené dopravou jsou nezbytnou součástí strategických dokumentů v oblasti ochrany ovzduší - Národního programu snižování emisí (NPSE) a Programů zlepšování kvality ovzduší (PZKO). Realizace opatření by měla být řešena koncepčně a se zohledněním celé řady aspektů kvalitního života ve městech (životní prostředí, bezpečnost, pohodlí, parkovací plochy, alternativní způsoby dopravy, kvalitní hromadná doprava, atd.). Takové koncepční řešení nabízí např. plány udržitelné městské mobility nebo Smart Cities.

Nízkoemisní zóny jsou nástrojem k omezování znečištění ovzduší z dopravy ve městech. Podstatou jejich fungování je omezení vjezdu určitých skupin vozidel (na základě emisní kategorie, do níž příslušné vozidlo spadá) do města, příp. jeho části. Ačkoli na území ČR nebyla doposud žádná nízkoemisní zóna vyhlášena, jedná se o nástroj, který funguje v řadě evropských měst.

Alternativy a další aspekty

Vozy na stlačený zemní plyn (CNG) mají pozitivní vliv na snižování emisí oxidů dusíku v ovzduší. Emise z dopravy se na celkovém znečištění ovzduší v ČR podílejí přibližně z jedné pětiny.

Plynaři tvrdí, že CNG snižuje kromě emisí oxidů dusíku také emise oxidu uhličitého. Ruml upozornil na studii představenou mezinárodní asociací Natural & Bio Gas Vehicle Association (NGVA) Europe. "V roce 2030 odborníci očekávají více než 36procentní snížení emisí oxidu uhličitého u CNG vozů oproti benzinovým modelům.

Nová studie českého vědeckého týmu z Akademie věd a ČVUT publikovaná v recenzovaném časopise Atmosphere varuje, že emise oxidu dusičitého v hlavním městě Praze nadále překračují doporučení Světové zdravotnické organizace (WHO) i Evropské unie. Přitom i hodnoty pod limity EU a WHO negativně ovlivňují vývoj nervového systému dětí a rozvíjí neuro-degenerativní onemocnění u starších osob.

Prof. Ing. S tím, jak se zvyšuje hmotnost osobních aut, představují toxické částice z pneumatik až 2000 x vyšší znečištění ovzduší než výfukové plyny, ukazují testy. Částice z pneumatik znečišťují vzduch, vodu i půdu a obsahují širokou škálu jedovatých organických sloučenin včetně známých karcinogenů, říkají analytici. Upozorňují na nutnost tyto emise regulovat.

Znečištěný vzduch je v celosvětovém měřítku příčinou milionů předčasných úmrtí. Výfukové plyny jsou ale v rozvinutých zemích díky moderní filtraci u nových vozidel velmi nízké, v Evropě zdaleka nedosahují zákonného limitu, píše britský The Guardian. Nicméně, stále se zvyšující se hmotnost aut vede k tomu, že se zvyšuje objem částic, které zanechávají na silnicích jejich pneumatiky.

Neviditelné nebezpečí

Testy odhalily, že pneumatiky produkují více než 73 miligramů ultrajemných částic na každý ujetý kilometr, včetně částic menších než 23 nanometrů. Ty obsahují i výfukové plyny a představují vážné nebezpečí pro lidské zdraví, protože se díky své malé velikosti dostanou skrze krevní oběh dovnitř orgánů. Částice menší než 23 nanometrů se velmi obtížně měří a v současné době je nijak nereguluje legislativa Evropské unie.

“Pneumatiky rychle zastiňují výfukové plyny jakožto hlavní zdroj emisí z vozidel,” řekl The Guardianu Nick Molden z Emissions Analytics, nezávislé společnosti na testování emisí, která výzkum uskutečnila. Podle něj jsou dnešní výfuky již na takové úrovni, že téměř žádnou regulaci nepotřebují. K testování emisí z pneumatik firmu přiměly nejčerstvější odhady kolem emisí z nich. “Vyšlo nám velmi znepokojivé množství materiálu, který se vylučuje do ovzduší. Jen z osobních aut a dodávek v USA a Velké Británii jde o 300 000 tun gumy ročně,” dodává Molden.

Mikročástice v šedé zóně

V současné době neexistují žádné regulace na emise z ojetých pneumatik a jen malá omezení na chemikálie, které obsahují. Emissions Analytics rozlišují látky přítomné v 250 rozdílných typech pneumatik, vyrobených ze systetické gumy ze surové ropy. “Jde o stovky a stovky chemikálii, z nichž je mnoho karcinogenních. Když je vynásobíte množstvím pneumatic na silnicích, dojdete k závratným číslům toho, co se z nich vylučuje,” říká Molden.

Různé typy pneumatik se podle něj ojíždějí různě rychle a liší se i množství jedovatých chemických látek v nich. Snížit jejich dopad na životní prostředí by přitom bylo možné díky nízkonákladovým úpravám. “Hodně by mohlo zbavit se těch nejtoxičtějších z nich. Nechceme lidem bránit, aby jezdili autem a není ani třeba vynalézat nové druhy pneumatik. Pokud bychom se zbavili té nejhorší poloviny a drželi se toho, co máme k dispozici nejlepšího, viděli bychom obrovský rozdíl. V tuto chvíli ale neexistuje žádná regulace a tedy ani dohled,” vysvětluje výzkumník.

Elektromobily jako řešení?

Testy společnost prováděla na 14 různých značkách pneumatik a Mercedesu třídy C na běžné silnici. Ultra přesné váhy pak určily hmotnost, o kterou při jízdě přišly a vzorkovací systém identifikoval částice, jejich velikost a počet, který se při tom vyloučil do ovzduší. Pneumatiky vyloučily 36 miligramů částic na každý ujetý kilometr, tedy 1850 x více než 0,02 miligramů na kilometr, které představují výfukové plyny. Agresivní - i když stále legální - způsob jízdy dramaticky zvýšil množství emisí z pneumatik až na 5 760 miligramů na kilometr.

Problém roste s tím, jak se zvyšuje průměrná hmotnost vozidel. Debata se vede i tom, jak moc k tomuto typu znečištění přispívají elektromobily, které jsou ještě těžší než auta se spalovacím motorem. Molden upřesňuje, že v takovém případě bude záležet hlavně na stylu řízení, jemně řízené elektroauto může znečišťovat méně, než agresivně řízené konvenční vozidlo. V průměru ale očekává u pneumatik od elektromobilů trochu vyšší emise.

Chybějící legislativa zabíjí

Dr. James Tate z Institutu pro transportní studie při University of Leeds řekl, že ho výsledky testů ohromily. “Je důležité nezapomínat, že hmotnost elektromobilů se rychle snižuje. V roce 2024 - 25 už můžeme očekávat, že bude srovnatelná s hmotností vozidel na fosilní paliva,” zdůrazňuje. Další výzkumy ale ukazují, že částice z pneumatik jsou významným zdrojem mikroplastů, které znečišťují oceány. Specifické chemikálie používané do pneumatik jsou spojovány s úhynem lososů ve Spojených státech a v Kalifornii navrhli tento měsíc jejich úplný zákaz.

“Spojené státy jsou v přemýšlení o vlivu částic z pneumatik mnohem dál a Evropská unie v tomto dost zaostává. V současnosti je vyvíjen tlak na to, aby se emise automobilů snížily na minimum, a to až na nulu, což by znamenalo zákaz provozu aut se spalovacími motory, které nahradí třeba elektroauta. I tato vozidla za sebou zanechají výraznou chemickou stopu.

Emise, které vytvářejí automobily, se ve světě monitorují už desítky let. Konkrétně v České republice se systematický monitoring tohoto druhu provádí už přes tři desítky let. Jenže v devadesátých letech minulého století se monitoroval výskyt jen některých chemických látek, především olova. V současnosti se pravidelně zkoumá přítomnost a koncentrace zhruba čtyřiceti prvků, které vozidla mohou produkovat.

„Zjišťujeme, že komunikace je zdrojem všech těch prvků v okolí. Určitě se olovo nahradilo platinovými kovy z katalyzátorů - to je dokázané a dá se to změřit. Jsou tam ale i jiné prvky z brzdových destiček, aditiv olejů a tak dále," říká geobotanik Ivan Suchara z výzkumného ústavu Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví, který tento monitoring provádí.

Takže s nástupem elektromobilů, u kterých se nepoužívá katalyzátor výfukových plynů, by měla třeba platina z toho pestrého koktejlu drahých a většinou pro lidský organismus nebezpečných chemických látek, zmizet. Včetně třeba palladia, rhodia a dalších prvků, které se pro katalyzátory používají také. Jenže jako v případě olova, platinu a palladium nahradí lithium a kobalt, které se používají v bateriích elektromobilů.

„Při tom obrovském množství vozidel se to určitě projeví, nebo se předpokládá, že kontaminace tam bude. Protože baterie jsou docela těžké a vozidla mají velkou hmotnost tak se konstruktéři snaží vymyslet lehčí slitiny, kde se používají prvky vzácných zemin - lanthanoidy. Jenže lanthanidy jsou biologicky aktivní prvky a my dnes o nich nevíme mnoho, co můžou způsobit se zdravím lidí, ale běžně se v Číně dávají hospodářských zvířatům a stříkají na pole pro zvýšení objemu biomasy. A dále pak, jak ta vozidla jsou těžká, tak otěry pneumatik a vozovek budou daleko větší než dnes a zase to jsou velmi jemné částice, které dolétnou velice daleko, takže může nastat problém jiný," dodává Ivan Suchara.

Každé vozidlo, na jakýkoli pohon, pokud to třeba nebude kůň nebo osel, nám vždy do ovzduší uvolní spoustu látek, které budou mít nějaký vliv na lidský organismus. 22. 6. Na znečištění ovzduší se výrazně podílí silniční doprava. Množství emisí ovlivňuje nejenom typ a stáří vozidla, ale i technický stav zařízení na dodatečnou eliminaci emisí znečisťujících látek ve výfukových plynech. Špatná funkce těchto zařízení či záměrná manipulace s nimi výrazně zvyšují produkci emisí znečisťujících látek a je tak nutné přijímat opatření k odhalování vozidel s nefunkčními či zcela chybějícími zařízeními k omezování emisí.

Ministerstvo životního prostředí zorganizovalo 22. června 2018 workshop na téma „Možnosti odhalování demontáží zařízení na snižování emisí znečisťujících látek (filtrů pevných částic, zařízení k recirkulaci spalin a katalyzátorů selektivní katalytické redukce)“, kde se čeští experti setkali s kolegy z Německa, Francie a Slovenska. S nimi se shodli, že problém nefunkčních či zcela demontovaných zařízení ke snižování emisí je velmi rozšířený, a proto je nutné přijímat postupy, které nefunkční či demontovaná zařízení odhalí.

„Za značný problém považujeme provádění demontáží zařízení sloužících ke snižování emisí znečisťujících látek, zejména filtrů pevných částic. Někteří řidiči namísto výměny zaneseného filtru raději volí cestu jeho odstranění či zprůchodnění vytlučením aktivní keramické hmoty sloužící k záchytu pevných částic. Řidiči tak vědomě provozují vozidlo, které vykazuje výrazně vyšší produkci emisí pevných částic než v době uvedení do provozu a je nutné hledat způsoby, které budou schopny tato vozidla efektivně odhalit.

„V ČR je kontrola produkce emisí znečisťujících látek u vozidel v provozu prováděna ve stanicích měření emisí. Při této kontrole se v případě dieselových vozidel provádí měření opacity (kouřivosti motoru) a výpis diagnostiky systémů či komponentů majících vliv na emisní chování vozu. Na základě této kontroly je vozidlo připuštěno do dalšího provozu. Účastníci workshopu se shodli na tom, že současné legislativní předpisy EU pro měření emisí vozidel v provozu nejsou dostatečné a vyvážené vzhledem k vysokým nárokům na snižování emisí při uvádění vozidel do provozu (homologaci).

Do chvíle, kdy Evropská komise přijde se svým návrhem dlouhodobého a celoevropského řešení, však mají jednotlivé členské státy celou řadu efektivních nástrojů, jak problém manipulací s těmito zařízeními omezit. Závěry workshopu doporučují krátkodobá a střednědobá opatření, která je možné realizovat pro zlepšení činnosti stanic měření emisí a při silničních kontrolách. Řidiči, kteří odstranili či vyřadili z provozu na svých vozidel tato zařízení, ať již jde o filtry pevných částic, zařízení k recirkulaci spalin či selektivní katalytické redukce, se v budoucnu musí připravit, že jejich bezohlednost ke zdraví spoluobčanů nezůstane neodhalena.

Setkání se uskutečnilo v rámci iniciativy Evropské komise „Environmental Implementation Review“ (přezkum provádění právních předpisů EU v oblasti životního prostředí). V rámci ní byl spuštěn nástroj na podporu výměny zkušeností mezi členskými státy EU umožňující návštěvu expertů z členských států, které v dané oblasti dosahují dobrých výsledků.

Víte, kolik emisí oxidu uhličitého produkují osobní auta? A jsou vozy na elektřinu skutečně čistší alternativou? Doprava je jediným odvětvím, kde se emise skleníkových plynů za poslední tři desetiletí zvýšily, a to o více než 33 % v porovnání hodnot z roku 1990 s rokem 2019.

Výraznější snížení emisí CO2 z dopravy přitom nebude snadné, protože tempo snižování emisí se zpomalilo. Silniční doprava je odpovědná zhruba za pětinu všech emisí v EU. Osobní automobily se řadí mezi největší emitenty CO2, na celkových emisích vytvořených v dopravě v EU se podílejí 60,6 procenty.

Ze statistik vyplývá, že jedním autem v Evropě cestovalo v roce 2018 průměrně 1,6 pasažéra. Snahy na omezení emisí CO2 se vydávají dvěma cestami: zvyšováním účinnosti spalovacích motorů, nebo přechodem na jiná paliva a pohony. V roce 2019 většinu silniční dopravy poháněla nafta (67 %) následovaná benzínem (25 %). Stále častěji nicméně můžete na silnicích vídat auta, jež pohání elektřina. V roce 2021 představovala 17,8 % všech nově registrovaných automobilů, což je oproti 10,7 % v roce 2020 značný nárůst.

Prodej elektromobilů (elektromobilů na baterie a plug-in hybridních elektrických vozidel) od roku 2017 prudce vzrostl a v roce 2020, kdy začaly platit současné cíle CO2, se ztrojnásobil.

tags: #jak #automobili #znecisteni

Oblíbené příspěvky:

• Definice identity a přírody
• Zajímavosti z Pacifiku
• Kontejnery na tříděný odpad
• Koše kolíbka: Rozměry a typy
• Znečištění životního prostředí v elektrotechnice