Kdy se stává elektroauto ekologické: Studie a fakta

V dnešní době je nám elektromobilita prezentována jako čistý způsob dopravy, který nás zachrání od globálního oteplování. Samozřejmě, že to není tak jednoduché. Navíc mnozí mají pochybnosti i o základním faktu, že by elektromobily mohly být ekologičtější než klasické vozy na spalovací motory. Naopak někteří odborníci se domnívají, že elektromobily jsou v konečném důsledku ještě méně ekologické než automobily se spalovacími motory. Pojďme se blíže podívat na to, jaké informace o dané problematice máme k dispozici.

Elektromobily neprodukují žádné lokální emise a díky tomu neznečišťují vzduch ve městech, kde žije většina lidí. Energii však musíme někde vyrobit. Při výrobě elektřiny především v uhelných elektrárnách vznikají emise skleníkových plynů a další látky znečišťující ovzduší. Z komínů uhelných elektráren ale do ovzduší prokazatelně uniká méně škodlivých látek než z výfuků spalovacích vozů. Energii však musíme rozvést do jednotlivých odběrných míst a přenosová soustava má nemalé ztráty.

Výroba elektromobilu a baterií

Největší zatížení pro životní prostředí představuje proces výroby elektromobilu a baterií. Problém s lithiovými bateriemi spočívá v zatím neexistujícím způsobu likvidace, ale také v omezených zdrojích lithia a kobaltu, které jsou pro výrobu baterií potřebné. Pro budoucnost elektroaut je proto nezbytné vyvinout způsob, jak baterie recyklovat.

Prvním krokem při výrobě baterií je těžba surovin. Právě ta v mnoha lidech vzbuzuje negativní emoce. Asi nejvíce zmiňovaným materiálem je kobalt, jehož těžba probíhá často v chudých zemích se špatnými pracovními podmínkami. Dalším důležitým kovem je lithium, které se extrahuje z podzemních solí. Tato metoda však není příliš efektivní, je energeticky náročná a ničí životní prostředí.

Názorová roztříštěnost odborníků

Pokud se tedy chcete chovat zodpovědně k životnímu prostředí či z lásky k planetě Zemi promýšlíte nákup elektromobilu, nebudete mít jednoduché rozhodování. V této oblasti panuje velká názorová roztříštěnost. Agentura EEA nedávno zveřejnila novou Zprávu o vlivu dopravy na životní prostředí z pravidelné edice zpráv zaměřených na environmentální aspekty dopravy (TERM). Jejím hlavním závěrem je, že pokud jde o změnu klimatu a kvalitu ovzduší, elektromobily jsou jednoznačně výhodnější než automobily s benzinovým nebo naftovým motorem. Podle této zprávy i se stávající skladbou zdrojů elektrické energie v Evropě, která stále zahrnuje významnou část elektřiny pocházející z uhlí, elektromobily mají zjevné přínosy.

Čtěte také: Zázraky přírody: Jak hrát?

Naopak v otevřeném třístránkovém dopise, který obdržela šéfka Evropské komise Ursula von der Leyenová, uvádí 171 odborníků sdružených v IASTEC, že výpočet kterým se kalkuluje právě uhlíková stopa elektrických vozidel, je dle nich špatně nastaven. Jak uvedl pro německý list Bild Thomas Koch z Technologického institutu v Karlsruhe, který byl dříve vývojářem motorů v Daimleru: „Stojíme za Green Dealem, abychom snížili CO2. Apelujeme však na Evropskou komisi, aby uznala chybu ve výpočtu. Vědci tak spočítali, že například model Volkswagen ID.3 ve svém životním cyklu, který je odhadován na 15 let a 220 tisíc kilometrů, podle správného výpočtu vytvoří 30 tun CO2 místo 14 tun, které byly uváděny špatným výpočtem.

Švédská automobilka Volvo změřila emise vyprodukované výrobou jednotlivých typů motorů a výsledky pro alternativní pohony nevypadají nijak lichotivě. Přitom tato skandinávská značka se zavázala, že do roku 2030 bude produkovat pouze elektromobily. Ukázalo se, že výroba čistě elektrických verzí vyprodukuje až o 70 % více oxidu uhličitého než při výrobě spalovací varianty. Je tedy elektromobilita opravdu „udržitelná“, nebo se jedná tak trochu o dvousečnou sekeru?

Kdy jsou elektromobily skutečně ekologičtější?

Nejzásadnějším faktorem této otázky je, jak "čistá" elektřina se vyrobí v místě, kde se nacházíte. Podíváme-li se opět do Spojených států, tak na výrobu elektřiny se nejvíce využívá uhlí, zemní plyn a jaderné štěpení. Dále se na produkci v malém množství podílí větrné elektrárny, vodní, solární a ještě pár dalších způsobů (geotermální, spalující biomasu). Pro příklad uvedeme Aljašku. Elektrárny na Aljašce produkují při výrobě elektrické energie relativně málo odpadu a má tedy poměrně "čistou" elektřinu. To znamená, že elektromobil, který by spotřebovával pouze "Aljašskou" elektřinu, vyprodukuje zhruba stejně emisí jako benzínový motor, který by byl schopný ujet okolo 50 km za jeden litr. To jsou pětkrát lepší čísla, než u průměrného benzinového automobilu v USA.

Takový elektromobil by byl asi dvakrát šetrnější k přírodě, než čeho dosahují ty nejlepší hybridní automobily. Abychom demonstrovali i druhý extrém, tak zmíníme Colorado, které disponuje jednou z "nejšpinavějších" elektřin v USA. Více než polovina produkce je z uhelných elektráren, které produkují více emisí, než všechny ostatní zdroje. Pokud tedy jezdí elektromobil na "Coloradskou" elektřinu, tak není ani zdaleka tak šetrný k životnímu prostředí, jako elektromobil užívající "čistší" elektřinu. Velkým problémem ovšem zůstává to, že v současné době je nedostatek této "čisté" elektrické energie.

Zatímco řada lidí bojuje za naprostý zákaz spalovacích motorů, druhá strana barikády naopak kategoricky odmítá jak elektroauta, tak hybridy. Právě hybridy by však mohly být ideálním kompromisem do doby, než se vyřeší problém s recyklací lithiových baterií. Zároveň se však jedná o ekologičtější variantu než klasický spalovací motor. Nespornou výhodou hybridů je také jejich nezávislost na infrastruktuře dobíjecích stanic, které jsou pro elektroauta nutností.

Čtěte také: Emise elektromobilů

Základním předpokladem toho, že elektromobily budou šetrnější pro životní prostředí a naše zdraví, je zajištění dodávek energie z obnovitelných zdrojů. Za druhé musí tyto automobily něco vydržet. Pokud elektromobily ujedou jen 70 000 kilometrů a poté jsou vyřazeny z provozu, pak jejich celkový dopad na životní prostředí vzhledem k tomu, že při jejich výrobě bylo spotřebováno hodně energie, nevypadá ve srovnání s konvenčními osobními automobily nijak skvěle. Když s nimi ale ujedete 150 000 km a více, srovnání vychází výrazně ve prospěch elektromobilů.

Průzkum spokojenosti uživatelů elektromobilů v ČR

Až 9 z 10 českých řidičů elektromobilů je se svým vozidlem velmi spokojeno a 97 % zvažuje opětovné pořízení - 89 % určitě ano, 8 % spíše ano. Vyplývá to z nejnovějšího průzkumu Centra dopravního výzkumu, v. v. i. (CDV), který mapoval reálné zkušenosti 668 uživatelů bateriových elektromobilů z celé České republiky.

Motivací k pořízení elektromobilu jsou podle dotazníku nejčastěji úsporný provoz (78 %), zájem o moderní technologie (76 %) a snížení emisí (59 %). Více než dvě třetiny dotázaných uvedly, že jejich náklady na provoz elektromobilu jsou výrazně nižší než u spalovacích vozidel. Většina uživatelů udává průměrnou cenu jízdy do 1 Kč/km, zejména při využívání domácího nabíjení. Kromě ekonomiky však respondenti zmiňovali i další benefity jako využití přebytků z domácí fotovoltaické elektrárny, výkon, komfort, tichou jízdu, zrychlení a obecně jízdní vlastnosti, minimální údržbu.

Až 86 % uživatelů elektromobilů dobíjí své vozidlo doma, tři čtvrtiny prostřednictvím vlastního wallboxu. Domácí nabíjení tak zůstává základem provozu - zajišťuje komfort, stabilní náklady i snadnou dostupnost energie.

Podle průzkumu činí reálný průměrný dojezd elektromobilů 345 km, nejčastější hodnota pak 400 km. Téměř 70 % respondentů uvedlo, že jim tento dojezd zcela postačuje pro běžné denní cesty, které se nejčastěji pohybují v rozmezí 30-100 km.

Čtěte také: České supermarkety a bio

Celková spokojenost s elektromobilem je podle průzkumu mimořádně vysoká - 99 % respondentů uvedlo, že jsou „velmi“ nebo „spíše spokojeni“. 93 % uživatelů by elektromobil doporučilo ostatním a 89 % jej plánuje pořídit znovu. Většina respondentů hodnotí jízdní vlastnosti elektromobilu jako mnohem lepší než u vozidel se spalovacím motorem.

Studie VUT o uhlíkové stopě elektromobilů

Vědci z Vysokého učení technického v Brně publikovali vědeckou práci porovnávající celkovou produkci emisí CO2 při provozu vozidel s různými pohony. Na základě této odborné studie vyplývá - elektrická auta skutečně představují ekologičtější alternativu k tradičním vozidlům se spalovacími motory, i když situace není tak jednoduchá, jak by se mohlo na první pohled zdát.

V České republice elektrická auta snižují emise o 46 procent ve srovnání s benzínovými vozy a o 39 procent oproti naftovým vozidlům. Tyto hodnoty se však výrazně liší podle jednotlivých zemí. Celkové snížení emisí se může pohybovat v rozmezí od 29 do 69 procent ve srovnání s benzínovými auty a od 19 do 60 procent oproti naftovým vozidlům.

Při hodnocení ekologického dopadu je nutné vzít v úvahu celý životní cyklus vozidla. Ten začíná už ve výrobě, kde elektrická auta paradoxně zanechávají větší ekologickou stopu než konvenční vozidla. Je to především kvůli výrobě baterií, která je energeticky náročná a vyžaduje těžbu specifických surovin. Tento počáteční "ekologický dluh" se však postupně smazává během provozu vozidla.

Právě v provozu mají elektrická auta největší výhodu. Zatímco klasická auta produkují přímé emise z výfukových plynů, u elektrických vozidel vznikají pouze nepřímé emise související s výrobou elektřiny. Zajímavým faktorem je také životnost vozidla. Studie pracuje s předpokládaným nájezdem 150 000 kilometrů za 15 let, přičemž moderní baterie mají potenciál vydržet významně déle než je jejich záruční doba. To znamená, že reálný ekologický přínos může být ještě větší než předpokládaný.

V rámci zemí Visegrádské čtyřky se ekologický přínos elektrických aut liší právě kvůli rozdílnému energetickému mixu jednotlivých zemí. Česká republika se svým podílem jaderné energie a postupným odklonem od uhlí vytváří poměrně příznivé podmínky pro provoz elektrických vozidel.

Dopravní sektor je totiž zodpovědný za přibližně 30 procent všech emisí CO2 v Evropské unii. S postupným vývojem technologií a zlepšováním energetického mixu se ekologická výhoda elektrických vozidel bude dále zvyšovat. Současně se dá očekávat i zefektivnění výrobního procesu a lepší možnosti recyklace baterií, což dále sníží jejich počáteční ekologickou zátěž.

Studie tedy potvrzuje, že přechod na elektrická vozidla představuje správnou cestu k snížení ekologické zátěže v dopravě. Zároveň však upozorňuje, že je třeba brát v úvahu celý životní cyklus vozidla a specifické podmínky v jednotlivých zemích.

Analýza vlivu elektromobilů na emise v zemích V4

Studie publikovaná v prestižním časopise Renewable and Sustainable Energy Reviews se věnovala vlivu elektromobilů na emise v zemích Visegradské čtyřky - Česko, Slovensko, Polsko, Maďarsko. Uvažováno bylo patnáctileté období s průměrným nájezdem 10 000 kilometrů za rok. Následující graf je tak poplatný přímo pro Českou Republiku a vyjadřuje celkový objem emisí za celou popisovanou životnost vozu (15let / 150 000km).

Žlutá část sloupce jsou emise, jež připadnou na výrobu vozu. Pro běžného autíčkáře poměrně nepřekvapivě vycházejí všechny verze téměř stejně. Vyrobit auto je prostě (emisně) stejně nákladné, nezávisle na jeho pohonu. Oranžově jsou zvlášť znázorněny emise z výroby baterie. Takže na začátku cyklu je elektromobil skutečně v nevýhodě a není zelenější. Tenhle dluh se však poměrně rychle vyrovná, když si povšimneme šedého sloupce, představujícího emise ze spalovaného paliva.

U nás poměrně brzy, již po 32 000 km v případě větší baterie a po pouhých 17 500 km u menší. I při uvažování emisně “nejhorší” kombinace - tj. větší baterka a polský energetický mix (větší podíl uhelných elektráren), nastane rovnováha po necelých 50 tisících. Fakta říznutá špetkou cynismu hovoří jasně. Pokud máte v plánu ztotálkovat své nové auto před třemi desítkami najetých kilometrů, rozhodně je lepší činit tak se spalovacími vozy.

Zajímavostí také je, že výzkum počítal s emisemi při výrobě všech paliv. (modrá část) Stejně jako se stejk neobjeví sám od sebe na pultu v obchodě nebo elektřina v zásuvce, ani benzín na čerpací stanici se neocitne jen tak. Dokonce zašli tak daleko a dopodrobna, že byly brány v potaz také emise při výrobě adBlue potřebné pro provoz naftové varianty. Nakonec zelená část jdoucí do mínusu jsou emise ušetřené díky předpokládané plánované recyklaci vozidla na konci jeho životnosti. Z vraků umíme znova využít přes 90% materiálu a jedná se o obrovskou úsporu, oproti zisku ze surových materiálů - především, co se kovů týče.

Z důvodu náročnosti a nejednoznačnosti dat nebyly uvažovány emise v rámci údržby. Zde by se však misky vah opět jistě vychýlily na stranu elektromobilů. Nižší servisní náročnost jim v některých ohledech - absence olejů, filtrů - zkrátka nelze upřít.

Celkové emise elektromobilů jsou však za uvedený cyklus oproti spalovacím verzím téměř poloviční. Takže ano, z hlediska emisí to má smysl a pohon na elektřinu si svoje (emisní) výhody dokáže obhájit.

Stručný závěr hlavního autora Kamila Jaššo zní:“Výzkum prokázal významný potenciál elektromobilů ve snižování emisí v zemích Visegrádské čtyřky (V4). Ve srovnání s benzinovými motory mohou elektromobily snížit emise o 29-69 % (v ČR o 46 %), u naftových motorů je redukce 19-60 % (v ČR o 39 %).”

Konkrétní čísla nejsou pochopitelně zcela stejná pro všechny země, což je dáno zejména energetickým mixem. Podíly elektřiny vyrobené v České republice jsou následující: fosilní paliva - 52%, jaderná - 35%, obnovitelné zdroje - 13%. (pro rok 2019) Nejlépe, respektive nejekologičtěji pak vychází provoz elektromobilu na Slovensku, za čož vděčí především většímu zastoupení jaderných (54%) a vodních (16%) elektráren.

V celé rovnici je samozřejmě mnoho proměnných, takže pro jiné vozy, v jiných zemích, může podobný graf vypadat rozdílně. Rozhodně se však jedná o komplexní analýzu, jejíž závěry jsou vážně zajímavé. A co víc, relevantní přímo v našem středoevropském prostředí, bez přepočtů a různých “coby-kdyby”.

I kdybychom předpokládali nejčernější scénář - tj. výměnu baterie (ve 150k km) a přičetli emise za výrobu druhého kusu, stále bude elektromobil s přehledem ve vedení. Samozřejmě baterie mají ambice na mnohem delší životnost a technologie se stále posouvají. Snad i největší skeptici uznají, že hranice 150 000 km dosáhne dnes prakticky každá baterie. Dokonce sami výrobci na ni dnes poskytují záruku velmi blízkou této hranici. Pokud se navíc naučíme získávat elektřinu šetrněji, k čemuž průběžně směřujeme, rozdíl ve prospěch EV opět poroste. Čistě po technické stránce mi zkrátka vychází, že to smysl má.

Analýza životního cyklu elektromobilů a vozů se spalovacím motorem agenturou Reuters

Agentura Reuters, pro kterou vypracovala Argonne National Laboratory analýzu na toto téma, se snažila najít odpověď na otázku, zda jsou elektromobily skutečně ekologické. Laboratoř zkoumala celý životní cyklus elektromobilů i vozů se spalovacím motorem. Z analýzy vyšlo najevo, že výroba elektromobilu je opravdu méně ekologická než výroba konvenčního auta. Elektromobil je však ekologičtější při běžném provozu, a proto dokáže náročnost výroby dohnat.

Agentura Reuters uvedla příklad na Modelu 3 s 54kWh baterií. Je však zřejmé, že tento údaj výrazně závisí právě na složení energetického mixu. V USA tvoří uhelné elektrárny přibližně 23 % elektrické energie. Například Norsko však používá téměř výhradně obnovitelné zdroje energie. Proto by se tam Model 3 vyrovnal autu s konvenčním pohonem již po asi 14 000 kilometrech. Na druhou stranu však například v Polsku vyrábí uhelné elektrárny téměř všechnu elektřinu.

Důležitým faktorem je též například velikost baterie nebo efektivita daného elektromobilu. Podle výzkumu se tedy ukazuje, že elektromobily jsou v naprosté většině více ekologické než auta se spalovacím motorem. Někdy je však kvůli tomu nutné ujet značné množství kilometrů.

Studie bohužel nezapočítávala recyklaci použitých baterií, která již v dnešní době proveditelným způsobem snížení emisí při výrobě. Většinu materiálů z článků je totiž možné znovu využít k výrobě nových baterií. Nesmíme také zapomínat na zásadní benefit elektromobilů, nulové lokální emise. Lidé tak ve městech nebudou muset dýchat zdraví ohrožující spaliny z výfuků. Jen tato výhoda sama o sobě je dobrým důvodem, proč je elektromobil vhodnější než spalovací auto.

Jednotlivé země se každým rokem při výrobě elektřiny stávají méně závislé na fosilních palivech a začleňují do svých energetických mixů stále více obnovitelných zdrojů.

Elektromobilita ve Švýcarsku: Přehled a prognózy

Automobilový průmysl prochází změnou. Od roku 2018 do roku 2021 se podíl benzinových a naftových vozů na trhu nových automobilů ve Švýcarsku snížil z téměř 93 na 60 procent. Mezitím je každý pátý nový vůz hybrid, každý desátý elektromobil a každý dvanáctý vůz je tzv. plug-in hybrid.

Plně elektrickým elektromobilům a částečně elektrickým plug-in hybridům se také říká plug-in automobily, protože jejich baterie se nabíjejí z elektrické sítě. Do roku 2035 budou více než 90 % všech nových registrací švýcarských vozidel tvořit plug-in automobily, z nichž většinu budou tvořit plně elektrické automobily.

Jak už to u nových technologií bývá, změny probíhají postupně a nenápadně po mnoho let a pak náhle nabývají na rychlosti. V tomto bodě se nyní nacházíme.

Podíl automobilů „do zásuvky“ (elektromobilů a plug-in hybridů) na trhu s novými automobily v současné době činí 18 % (10 % elektromobilů a 8 % hybridních vozidel).

Švýcarský vozový park osobních automobilů se tak bude skládat zv roce 2025 více než 487 000 až 626 000,v roce 2030 více než 1,3 milionu až 1,8 milionua v roce 2035 více než 2,4 milionu až 2,9 milionuplug-in automobilů.

Za tímto účelem musí být vyrobenov roce 2025 mezi 940 GWh/rok a 1200 GWh/rok,v roce 2030 mezi 2900 GWh/rok a 3900 GWh/roka v roce 2035 mezi 5400 GWh/rok a 6700 GWh/rokvíce elektřiny.

Podle prognózy budou v roce 2035 téměř všechny nově registrované vozy elektrické a přibližně každý druhý vůz bude elektrický nebo částečně elektrický - podíl vozů se spalovacím motorem se tedy sníží na polovinu.

Celkově je potenciál úspory energie u elektromobilů obrovský: „Ve srovnání s technologií palivových článků s vodíkem je trojnásobný a ve srovnání s vozidly na syntetická paliva šestinásobný,“ uvádí se dále ve studii. Díky elektromobilitě má Švýcarsko příležitost přejít z pozice dovozce energie na pozici jejího výrobce.

Proč elektromobily vytlačují vozy se spalovacími motory?

• Klesající náklady: ceny elektromobilů klesnou na úroveň srovnatelných spalovacích automobilů (cenové parity bude dosaženo v letech 2025 až 2027).
• Větší nabídka: větší výběr modelů.
• Rostoucí akceptace vozidel na elektrický pohon.
• Zpřísnění předpisů: přísnější zákony o emisích CO2, zákaz spalovacích motorů v nových automobilech v EU od roku 2035.
• Přední výrobci automobilů se rozhodli postupně vyřadit spalovací motory.

V Norsku se od roku 2011 do roku 2021 zvýšil podíl státem dotovaných elektromobilů z 1 na 63 %. Nové vozy na fosilní paliva stále ještě tvoří 8,4 procenta. Od roku 2025 by se na norských silnicích neměla objevovat žádná nová auta se spalovacími motory.

I bez dotací nebudou elektromobily za několik let dražší než benzinové a dieselové vozy. V závislosti na třídě vozidla se očekává, že v letech 2025 až 2027 dosáhnou cen srovnatelných automobilů se spalovacím motorem.

Více než polovina Švýcarů si nyní dokáže představit elektromobil jako svůj příští vůz. Klesající ceny, širší nabídka modelů, poměrně rychlé rozšíření rychlých dobíjecích stanic a pravděpodobně také klimatický efekt všeobecnou oblibu elektromobilů zvyšují. Elektromobily jsou všudypřítomné i v reklamě.

Důvody hovořící proti elektromobilu jsou zatím vyšší pořizovací cena, nejistota ohledně nabíjecí infrastruktury a obavy ohledně dojezdu a možností dobíjení. Tyto výhrady nelze odstranit pouze pomocí reklamních spotů na elektromobilitu. Podle švýcarské společnosti eMobility je proto nejdůležitějším faktorem přijetí tzv. „sousedský efekt“, tj. spokojení řidiči elektromobilů, kteří novou technologii doporučují svým kolegům, sousedům nebo příbuzným.

Přestože se v současné době prodává stále mnoho plug-in hybridů, na pozadí již dlouho probíhá přechod na čistě elektrické vozy. Jen tak mohou výrobci splnit stále přísnější limity CO2 a emisní normy. Dodavatelé, kteří dostatečně rychle nepřevedou své vozové parky na elektrická vozidla, dostanou účet v podobě pokut. V určitém okamžiku se automobilovému průmyslu přestane vyplácet vyvíjet nové spalovací motory, protože ani s optimalizovanými benzinovými a naftovými motory již nelze splnit limity, nebo by to bylo příliš náročné a tudíž neefektivní.

tags: #kdy #se #stává #elektroauto #ekologické #studie

Oblíbené příspěvky:

• Význam citátů a přírody
• Vše o Uhlíkových Složkách
• Řešení pro padající koš
• Odvod odpadu z WC
• Inspirace pro ruličky od toaletního papíru