Szintetikus körkép, a belső égésű motor közeljövője – 2. rész

A tisztán elektromos hajtásláncú járművek elterjedéséhez az infrastrukturális, az autóipari és az energiaellátási feltételeknek is egyszerre kell jelen lennie, meglétük kulcsfontosságú. A sok mindenben hagyományosan innovatív és ezzel rendszeres úttörő Egyesült Királyság kormányának szándéka, miszerint 2030-ban elkötelezi magát az új, tiszta benzines és dízelmotoros autók betiltása mellett, sok kérdést vet fel, amelyek egy része gyakorlati, néhány pedig ideológiai. Meglesz-e az infrastruktúra ahhoz, hogy támogassa ezt a gyors és nagymértékű átállást az elektromos autókra? El tudja-e őket látni az autóipar? Rendelkezésre állnak-e majd a szükséges töltőpontok az energiaellátásukhoz, ahol zöldenergiával – szél-, nap-, atomenergia – történhet töltésük? Ezt a kérdést veti fel a brit szaksajtó, megállapításait mi is átvesszük. Tüzelőanyaggal kapcsolatos írásaink újabb témája a megszokott dilemma: a hogyan tovább hogyan továbbja. Cikkünk első részét folytatva, kicsit más szegmensekbe kalandozunk.

A fenntartható szintetikus tüzelőanyagok kutatása nem szimplán az autós közlekedés, hanem a légiközlekedés, a hajózás és az árufuvarozás szereplői által is erősen ösztönzött. A The Royal Society „Fenntartható szintetikus szénalapú tüzelőanyagok a közlekedésben” című jelentése szerint az európai repülőgép-tüzelőanyag előállításához évi 1400 és 2100 TWh közötti az energiaszükséglet. Összefoglalva, 2016-ban az EU-ban termelt villamos energia 3000 TWh körül volt, ennek 51 százaléka fenntartható forrásból származott.

Az elemzés úgy vízionálja, hogy a tüzelőanyagok tömeges előállítása nagy valószínűséggel ott fog összpontosulni, ahol a fenntartható energia olcsó és bőséges, például Nyugat-Afrikában, ahol a szél a tengerparton és a napenergia a sivatagban „olcsó és bőséges”. Európában a Sunfire-nek van egy tüzelőanyag-üzeme Norvégiában, amely vízenergiát használ az úgynevezett „Blue Crude” előállításához, amelyet literenként 2 euró alatt kíván termelni. A Sunfire arra is felhívja a figyelmet, hogy nyersanyagából nemcsak szén-dioxid-semleges tüzelőanyagokat lehet készíteni, hanem a jelenleg fosszilis nyersanyagból származó 3000 termék bármelyikét, a rágógumiktól és hitelkártyáktól kezdve az edzőcipőkig és okostelefonokig bezárólag.

Annak ellenére, hogy az Egyesült Királyság kormánya előre kívánja hozni a benzin-, dízel- és hibridautók betiltásának dátumát, egyes csoportok úgy vélik, hogy az elektromos meghajtású járművekre való átállás nem lesz elég gyors ahhoz, hogy teljesítse környezetvédelmi célkitűzéseit. Hasznos lépés lenne a szén-dioxid-semleges célkitűzés felé, ha már eleve szén-dioxid-semleges tüzelőanyagot szállítanának a belső égésű motorokkal és gázturbinákkal működő autók, teherautók és repülőgépek számára. Tehát ez az elgondolás azt jelenti, hogy még évekig élvezhetjük a belső égésű motor egyedi karakterét és vonzerejét bűntudat nélkül.
 

AHOL A LEGNAGYOBB SZÜKSÉG VAN SZINTETIKUS TÜZELŐANYAGOKRA

Repülés

A jelenlegi fejlemények alapján még sok időnek kell eltelnie, ahhoz, hogy nagy távolságú repülőgépek vagy hatalmas konténerhajók, amelyeket elektromos hajtás hajt.

Mint az első részben említésre került, a tisztán elektromos hajtású repülőgép jelenleg nem praktikus a szükséges akkumulátorcsomag mérete és súlya miatt; a számok egyszerűen nem állnak össze. Sokkal valószínűbb a hibrid repülőgépek megjelenése rövid távú és regionális használatra. Az Airbus, a Rolls-Royce és a Siemens együttműködik egy ilyen fejlesztési projektben, amelynek egy BAe 146 utasszállító repülő az alapja. A repülőgép négy Lycoming turbóventilátor-motorja közül az egyiket egy 2700 lóerős Siemens villanymotorra cserélték, amelynek energiaellátását egy 2000 kilogramm tömegű akkumulátor biztosítja. Az elgondolás, hogy a rendelkezésre álló elektromos energia elég a felszálláshoz, ami alapvetően a repterek környékén csökkenti a károsanyag-kibocsátást és a zajszennyezést. Azonban a nagytávolságú járatok a légi közlekedés 80 százalékát teszik ki és a meglévő technológiák nem tudják teljesíteni az Európai Bizottság légi közlekedésre vonatkozó céljait 2050-re, amelyek magukban foglalják a szén-dioxid-kibocsátás 75 százalékos és a nitrogénoxid 90 százalékos csökkentését. A szénsemleges repülőgép-tüzelőanyag azonban igen.

Elektromos teherautók

Az európai, amerikai és kínai vállalatok elektromos teherautók prototípusait fejlesztik a dízelmotoros változatok alternatíváiként rövid és közepes utakra. Közülük a jelek szerint csak a Tesla hisz a távolsági közúti fuvarozás villamosításában. 2017-ben bemutatták a Tesla Semi-t, egy lenyűgözően aerodinamikus szerelvényt, teljesen elektromos hajtáslánccal. A Tesla 500 mérföldes hatótávolságot (mintegy fele egy dízel teherautóénak) vízionált, kiegészítve azzal, hogy a cég által javasolt napelemes „Megacharger” hálózattal a Semi mindössze 30 perc alatt 400 mérföldre elegendő villamosenergiát képes lenne feltölteni akkumulátoraiba. Német források és vélemények szerint azonban a Semi számai dacoltak a fizika törvényeivel, számos tanulmány arra a következtetésre jutott, hogy legalább középtávon az akkumulátoros elektromos járművek távolsági fuvarozásra nem lesznek alkalmasak, mert a szükséges akkumulátorok tömege lefoglalná a hasznos teher harmadát, valamint a töltési infrastruktúra sincs még akkora volumenre kiépítve. Mindenesetre mind a UPS, mint a Pepsico százas nagyságrendű előrendelést adott le Semi téren a Teslánál.

Hajók

A világ első elektromos konténerszállító hajója, a Yara Birkeland, amelyet egy norvég műtrágyagyártó állított üzembe. 120 konténeres hatótávolságával azonban viszonylag kicsi hajóról van szó és lassan, mindössze 30 mérföldes ingázással képes közlekedni. Összehasonlításképpen, a mai vegyes tüzelőanyaggal üzemelő konténerszállító hajók 4000 konténert (150-szer többet) képesek szállítani 400-szor nagyobb távolságra három-négyszer nagyobb sebesség mellett. Ahhoz, hogy egy ilyen hajó 31 nap alatt megállás nélkül elhajózzon Ázsiából Európába, több mint 4500 tonna tüzelőanyagot éget el. Ahhoz, hogy egy elektromos hajó megtehesse ugyanezt az utat, körülbelül 100 000 tonna lítium-ion akkumulátort kellene szállítania, ami a raktér körülbelül 40 százalékát foglalná el. Tehát a számok elektromos vonatkozásban egyelőre itt sem jönnek ki, a szintetikus tüzelőanyagok sikere itt is adott.

Láthatjuk, a fenntartható szintetikus tüzelőanyagok térnyerése és fejlesztése kiemelkedő mérföldkőként tűnik fel a közlekedés jövője szempontjából. A The Royal Society jelentése által felvázolt kilátások alapján a szén-dioxid-semleges tüzelőanyagok gyártása lehet a kulcs a légi közlekedés, hajózás és árufuvarozás fenntarthatóbbá tételében. Az elkövetkező években várható fejlesztések, különösen az elektromos járművek térhódítása mellett, azt mutatják, hogy a belső égésű motorok még hosszú ideig megőrizhetik vonzerejüket, kiegészítve az újgenerációs tüzelőanyagok nyújtotta lehetőségekkel. Az elektromobilitás kihívásai mellett a szintetikus tüzelőanyagok terjedése hozzájárulhat a közlekedési ágazat fenntarthatóságának megteremtéséhez, így a jövőben sem kell lemondanunk a belső égésű motorok nyújtotta élményről és teljesítményről.

Forrás: evo.co.uk