Biopaliva - nadějná alternativa blízké budoucnosti

Doprava je hybnou silou ekonomiky. S hospodářským růstem se zvyšuje i potřeba přepravovat zboží a cestující. Ekonomická prosperita západního světa byla postavena na bohatých zásobách levné fosilní energie. V roce 2002 se ropa podílela na celkové světové spotřebě energie 43 %. Podle odhadů dosáhne v roce 2025 světová populace téměř 8 miliard lidí, což znamená, že doposud známé zásoby ropy se budou spotřebovávat ještě rychleji. Vzhledem k tomu, že od roku 1980 nedošlo k žádným významným objevům nových ložisek, nelze se na ropné zásoby příliš spoléhat. Někteří odborníci dokonce tvrdí, že celosvětová produkce ropy dosáhne svého vrcholu už v roce 2008. I když světové zásoby ropy jednoho dne vyschnou, nafta zůstane prvořadým palivem pro těžkou silniční přepravu ještě po několik dalších desetiletí. Stále více do popředí zájmu se tak budou konečně dostávat i alternativní paliva.

Pohonné hmoty dnes tvoří více než jednu třetinu celkových provozních nákladů dopravních firem, a tento podíl se bude během příštích let zvyšovat. Proto se švédská automobilka Scania zaměřila na výzkum alternativních pohonů. Přístup Scanie k alternativním palivům je zatím opatrný, ale oproti jiným výrobcům především pozitivní.Vzhledem k poměrně vysoké účinnosti je pro těžkou silniční přepravu vznětový motor zatím nejefektivnější variantou pohonu. Navíc jej lze stále ještě zdokonalovat. Co se týče spotřeby, jdou požadavky trhu ruku v ruce se zájmy ochránců životního prostředí.

Přepravci chtějí snížit spotřebu na minimum, a tím se pochopitelně sníží také emise oxidu uhličitého. Celosvětově se doprava podílí na emisích oxidu uhličitého asi jednou čtvrtinou, což staví tento problém při vývoji vozidel do popředí. Ke stabilizaci globálního klimatu a k zamezení dalšího zvyšování koncentrace skleníkových plynů by měl přispět tzv. Kjótský protokol. Jeho cílem je snížit v letech 2008 až 2012 světové emise oxidu uhličitého o 5,2 % v porovnání s rokem 1990. Evropská unie se samostatně zavázala snížit tyto emise o 8 %. Jedním z kroků, který by tomu měl napomoci, je právě využívání alternativních paliv v silniční dopravě. Podle rozhodnutí Evropské komise musí být do roku 2010 nahrazeno 5,75 % energie pocházející z nafty a benzinu právě biopalivy.Šance na náhradu fosilních paliv biopalivy vlastní výroby je v Evropě velmi malá, protože tento kontinent disponuje malým podílem orné půdy, na níž by se dalo pěstovat dostatečné množství plodin pro jejich výrobu.

Jako schůdná varianta se proto jeví použití směsí biopaliva s palivy fosilními.Evropská komise navíc dohodla, že v roce 2020 mají biopaliva, zemní plyn a vodík společně dosáhnout 20% podílu na pohonných hmotách v silniční dopravě. Nepředpokládá se přitom, že by plynná paliva mohla hrát v dálkové přepravě významnou roli. Důvod? Plyn musí být v nádržích, které zvyšují hmotnost užitkového vozidla i o více než 500 kg. Tím se snižuje užitečná hmotnost a zmenšuje se nákladový prostor. Další nevýhodou je nízká energetická kapacita. Motory spalující plynná paliva ovšem mohou být velmi dobrou alternativou například v městské dopravě. Městské autobusy na CNG (stlačený zemní plyn) jsou provozovány i v České republice.

Vývoj autobusů s pohonem na etanol zahájila Scania v polovině 80. let, v úzké spolupráci se Stockholmskou veřejnou dopravou (SL). Po více než patnácti letech pravidelného provozu považuje společnost SL tyto autobusy za plně osvědčené. Scania, která je jediným světovým výrobcem komerčních vozidel s pohonem na etanol, se proto zapojila i do projektu konsorcia BEST (BioEthanol for Sustainable Transport - bioetanol pro trvale udržitelnou dopravu). Jednou ze základních myšlenek projektu BEST je příprava cesty k tomu, aby byl etanol všeobecně přijímán jako alternativní palivo pro komerční i osobní vozidla.V souvislosti s podporou etanolových autobusů iniciativa BEST zahrnuje i budování etanolových čerpacích stanic a zkušební provozy po celém světě - např. ve Švédsku, Holandsku, Irsku, Španělsku, Číně či Brazílii.

Projekt, který iniciovali představitelé společnosti provozující veřejnou dopravu ve Stockholmu, je částečně financován Evropskou unií. Odborníci zastávají názor, že pokud zůstane u zavedených technologií, bude přechod na alternativní paliva hladký a nákladově rentabilní. V pojetí společnosti Scania to znamená využití vznětového motoru, který efektivně využívá svého pracovního principu a spaluje čistý etanol s 5 % přísady pro podporu vznícení. Vzrůstající zájem o etanol navíc vede k rapidnímu nárůstu výrobní a distribuční infrastruktury po celém světě, což dláždí cestu novým ekologicky orientovaným systémům městské dopravy.Současná generace motorů s pohonem na etanol byla poprvé představena v roce 1996 a splňuje emisní normu Euro 4. Celkem Scania již dodala na šest set autobusů s těmito motory. V současné době vyvíjí třetí generaci motoru spalujícího etanol s plánovaným uvedením na trh v roce 2007.

Bez jakýchkoli úprav je ve vznětových motorech možné používat řepkový metylester (RME). Hlavní překážkou patrně budou nedostatečné pěstitelské kapacity, neadekvátní předpokládané vysoké poptávce produkované sektorem dopravy. Nejjednodušší cestou, jak využít jeho výhod, je přimíchávat jej v malém poměru do nafty, což nevyžaduje ani speciální distribuční síť. V některých státech je již dnes standardně využíváno 5% příměsi RME v naftě a zkušenosti naznačují, že tento podíl lze bez větších problémů zvyšovat až do 30 %. Významnou alternativou je i synteticky vyráběná nafta. Syntetická nafta je uhlovodíkové palivo, které lze vyrábět z různých uhlíkových surovin. Výroba je založena na takzvaném Fisher-Tropschově procesu, který byl patentován již v roce 1923. Proces spočívá v přeměně jednoduchých organických plynů na složitější kapalné uhlovodíky pomocí katalytické reakce. Syntetickou naftu lze vyrábět i z biomasy - např. z dřevěných pilin nebo zbytkových produktů papírenského průmyslu. Použití syntetické nafty u vznětových motorů má mnoho výhod. Její chemické složení je jasně definováno a má konzistentní kvalitu, bez ohledu na suroviny, ze kterých byla vyrobena. Syntetickou naftu navíc není problém přimíchat do běžného paliva pro vznětové motory a dodávat prostřednictvím současné distribuční sítě.

V dlouhodobém horizontu je ovšem stále nejperspektivnější vodíkový pohon. Vodíkové články poskytují vysoký výkon, který je při přepravě těžkých nákladů nezbytný. V současnosti ale zatím neexistují metody, které by umožnily převážet dostatečné množství vodíku na dlouhých trasách. Pokud by vodík byl přeměněn na metanol nebo jiný druh kapalného paliva, jeho účinnost by stoupla. Dalším otazníkem u vodíku zůstává způsob jeho získávání, aniž by to vedlo ke znečištění životního prostředí. I přes zatím nedořešené otázky je ovšem vodík již dnes v malé míře využíván, např. pro pohon autobusů na mnichovském letišti. Přestože jde spíše o demonstrační využití, jas vodíkové hvězdy získává na intenzitě.

Helena Vikholm

Scania

www.scania.cz

info@scania.cz