name | autoweek.cz

Dekarbonizace dopravy je možná jen jejím omezováním

Dekarbonizace dopravy je možná jen jejím omezováním

24.01.2023 | Vladimír Rybecký | Aktuality

Nová studie v rámci projektu LOCOMOTION analyzuje různé strategie dekarbonizace pro odvětví dopravy s ohledem na vazbu mezi energetickými a materiálovými zdroji. Studie uvádí, že dekarbonizaci dopravy lze dosáhnout pouze pomocí jejího omezování.

Odvětví dopravy se významnou měrou podílí na celosvětových emisích CO2, přičemž v mnoha zemích se i nadále projevuje trend zvyšování poptávky po mobilitě. Elektrifikace je v současné době celosvětově politicky nejvíce prosazovanou cestou pro dekarbonizaci odvětví dopravy, i když je vhodná jen pro lehká vozidla. Nová studie, zveřejněná v rámci projektu LOCOMOTION autory ze Skupiny pro energetiku, ekonomiku a systémovou dynamiku Univerzity ve Valladolidu (GEEDS-UVa), porovnává účinnost různých strategií pro dekarbonizaci globálního sektoru dopravy do roku 2050.

 

Vývoj specifických potřeb materiálů pro elektrifikaci dopravy v rámci dynamického modelování umožňuje analyzovat různé strategie dekarbonizace s přihlédnutím ke zpětné vazbě mezi požadavky na energetiku a materiály.

 

Jediná cesta: degrese

Po otestování čtyř různých scénářů dekarbonizace dopravy - tedy očekávaných trendů v oblasti elektromobility s různou rychlostí jejího rozšiřování, využití elektroskútrů a strategie degrese - studie zjistila, že vzhledem k současným dostupným materiálovým zdrojům by byl proveditelný pouze scénář degrese, tedy zastavení růstu znamenající omezení potřeb dopravy a mobility obecně.

 

Degresivní růst je scénář, který představuje nejmenší tlak na zdroje, nicméně by vyžadoval zavedení politických, ekonomických a kulturních změn na celém světě. Ze čtyř simulovaných scénářů je scénář založený na principech snižování potřeb dopravy jediný, který je v souladu se snížením emisí skleníkových plynů požadovaným globálními mezinárodními cíli a přitom vyvíjí menší tlak na zásoby materiálů. Ale i v tomto případě by byly současné zásoby mědi, kobaltu, manganu a niklu, stejně jako zdroje niklu, do roku 2050 vyčerpány.

 

„Scénář degrese je jediným, který zároveň naplňuje cíl dekarbonizace, vyžadovaný globálními mezinárodními cíli snižování emisí skleníkových plynů, a je v zásadě slučitelný se současnými materiálovými možnostmi. Nicméně i v tomto případě by byly současné zásoby mědi, kobaltu, manganu a niklu do roku 2050 vyčerpány. Je proto zapotřebí další výzkum, který by prozkoumal vývoj scénáře degresivního růstu v globální dopravě a dalších relevantních materiálově náročných odvětvích, který by byl plně v souladu s dostupnými materiálovými zdroji,“ uvedl výzkumný pracovník skupiny GEEDS-UVa Iñigo Capellán-Pérez.

 

Recyklace není řešením

Studie zkoumáním dvou biofyzikálních omezení - nedostatku materiálu a čistých energetických výnosů - poukazuje na limity recyklace při elektrifikaci dopravy s tím, že dosažení vysoké cílové úrovně recyklace na konci životnosti nemusí nutně znamenat, že vysoké procento materiálů, použitých ve vyráběných produktech, bude pocházet z recyklovaných zdrojů. Důvodem je neustálý růst poptávky po nových materiálech, přičemž vždy dochází ke zpoždění ve využívání recyklovaných surovin vzhledem k velkému množství materiálů, které se stále používají.

 

„Recyklace je užitečný způsob jak snížit množství odpadu a další negativní dopady na životní prostředí, ale není vždy tak účinná, jak by mohla být, protože materiály jsou často používány po dlouhou dobu než se recyklují. Situaci ještě zhoršuje skutečnost, že současný ekonomický systém je zaměřen spíš na růst než na udržitelnost,“ uzavřel Iñigo Capellán-Pérez.

 

Cestou je veřejná a sdílená doprava

Z hlediska čisté energetické analýzy studie doporučuje upřednostnit způsoby dopravy využívající elektromobily s vyšší energetickou návratností, jako jsou sdílená a veřejná doprava. Elektromobily potřebují k výrobě víc energie než vozidla se spalovacími motory, ale ke svému provozu potřebují méně energie dodávané ze sítě. Je to podobné, jako když obnovitelné zdroje energie vyžadují více energie na pořízení, ale méně energie na výrobu elektřiny ve srovnání s fosilními palivy. Vzhledem k limitovaným možnostem ukládání energie pro elektromobily ve spojení s vysokou závislostí výroby elektrické energie na fosilních palivech, kterou máme dnes, se environmentální náklady a emise skleníkových plynů u elektromobilů výrazně nesníží dokud se radikálně nezmění energetický mix.

 

Elektrifikace dopravy je dnes jednou z klíčových strategií realizovaných po celém světě s cílem dekarbonizovat odvětví dopravy, vyžaduje však značné množství primárních surovin, z nichž mnohé jsou vzácné, obtížně těžitelné a zpracovatelné, což je prodražuje.

 

Riziko nedostatku klíčových kovů

Šest materiálů (měď, kobalt, lithium, mangan, nikl a grafit) ze sedmi (vyjma hliníku), které byly v této studii podrobně analyzovány, překračuje alespoň v jednom ze scénářů úroveň současných zásob s výjimkou scénáře degrese, kde jsou dosaženy výrazně nižší úrovně. Naopak podle očekávání vysoká míra rozvoje elektromobility vytváří větší tlak na materiální zdroje. Přitom poptávka ze strany zbytku ekonomiky je velmi podobná.

 

V závislosti na scénáři mohou do roku 2050 akumulátory pro elektromobily vyžadovat 0,3-2 % dnešních zásob hliníku, 6-36 % mědi, 54-360 % kobaltu, 50-300 % lithia, 2-10 % manganu, 20-138 % niklu a 260-1500 % grafitu. Nabíjecí a síťová infrastruktura si může vyžádat 9 % celkových zásob mědi. To spolu s poptávkou po elektrifikaci železnic, která může dosáhnout více než 9 % zásob tohoto kovu, a další mědí přítomnou v elektrických vozidlech v systémech jako ve vozidlech se spalovacími motory, jejichž poptávka rovněž dosahuje 11 % zásob, dává dohromady velkou poptávku po mědi.