Zastánci elektromobility tvrdí, že elektřina je pohonem budoucnosti, přináší nejen nižší emise, ale i nižší provozní náklady, takže je pouze otázkou času, kdy tento způsob pohonu zcela vytlačí spalovací motory.
Odpůrci kontrují mimo jiné značnými ekologickými dopady při výrobě baterií, nižším uživatelským komfortem spojeným s dlouhým nabíjením a relativně nízkým dojezdem, vysokou pořizovací cenou, chybějící infrastrukturou a tak dále. Podle jejich názoru tak elektromobily vozidla se spalovacími motory nikdy nahradit nedokážou.
Mezitím emise v sektoru dopravy dále rostou. V Evropě je situace taková, že ve všech sledovaných oblastech, včetně průmyslu a energetiky, emise skleníkových plynů setrvale klesají. Výjimkou je právě doprava, kde se emise od začátku devadesátých let zvýšily téměř o pětinu. V České republice je to dokonce o více než šedesát procent. Na vině je přitom hlavně provoz osobních automobilů.
Elektromobilita je přitom obecně považována za jeden z hlavních nástrojů, jak tyto emise do budoucna snížit. O elektromobilech se v této souvislosti někdy hovoří jako o vozidlech s nulovými emisemi. Někteří jejich výrobci na tomto slovním spojení postavili celou svoji marketingovou kampaň.
Kladivo na zplodiny
Pravdou je, že na rozdíl od vozidel se spalovacími motory neprodukují elektromobily v místě svého provozu žádné výfukové plyny. Ty jsou u vozidel se spalovacími motory tvořeny zplodinami hoření, jež obsahují mimo jiné oxidy dusíku, jemné prachové částice a další množství látek s toxickými (například oxid uhelnatý blokující schopnost hemoglobinu přenášet kyslík), případně rakovinotvornými (například toluen, styren, formaldehyd, benzo(a)pyren) účinky.
Podle údajů Světové zdravotnické organizace je znečištění ovzduší nejvýznamnějším environmentálním rizikem v evropském regionu a každoročně je spojeno s úmrtím více než půl milionu osob. Silniční doprava k tomuto znečištění výrazně přispívá.
Současně platí, že — obrazně řečeno — každý elektromobil má výfuk v místě nejbližší elektrárny. Množství „výfukových emisí“ se u elektromobilů značně liší podle konkrétních podmínek, především v závislosti na původu elektřiny, jež je použita k jejich nabíjení.
Foto: archiv F.
Například v České republice jsou hlavním zdrojem výroby elektřiny stále fosilní paliva, především hnědé uhlí. Přesto jsou provozní emise elektromobilů nižší než u vozidel se spalovacím motorem. Důvodem je vysoká účinnost jejich pohonné soustavy. Zatímco v případě automobilů se spalovacím motorem jsou přibližně čtyři pětiny energie obsažené v palivu přeměněny na odpadní teplo, u elektromobilů je tento poměr obrácený. Celková účinnost pohonné soustavy je v jejich případě více než osmdesát procent. Kromě vysoké efektivity elektrického motoru je to mimo jiné dáno i možností rekuperace v průběhu brzdění, kdy elektromotor funguje „obráceně“ jako generátor a nabíjí palubní baterii.
Klesající provozní emise
Energii uvolněnou při spalování v uhelných nebo plynových elektrárnách při výrobě elektřiny pro nabíjení elektromobilů lze v rámci kogenerace využít také pro dodávky tepla koncovým spotřebitelům napojeným na dálkové vytápění. U vozidel se spalovacími motory je odpadní teplo bez užitku uvolňováno do okolí ve formě ohřevu chladicí kapaliny a výfukových plynů.
Vzhledem k očekávanému vývoji nejen českého energetického mixu můžeme do budoucna předpokládat snižování emisní zátěže spojené s výrobou elektřiny, a tím i postupné ozeleňování provozu elektromobilů. Jejich provozní emise potom budou klesat na hodnoty, které jsou pro automobily se spalovacím motorem nedosažitelné z principiálních důvodů s ohledem na limity dané termodynamickými zákony.
Již nyní mají provozovatelé elektromobilů možnost ovlivnit svoji ekologickou stopu, respektive původ elektřiny použité k nabíjení jejich vozidla. Pomáhají jim v tom aplikace zajišťující přednostní nabíjení v okamžiku, kdy je aktuální podíl výroby z obnovitelných zdrojů nejvyšší.
Baterie ze své podstaty umožňují elektromobilům určitou flexibilitu spotřeby. V kombinaci s dynamickými tarify, jež by zohledňovaly proměnlivé tržní náklady při výrobě elektřiny, by to do budoucna mělo přispět ke snížení jejich provozních výdajů. Další možností je potom jejich zapojení do stabilizace elektrizační soustavy v rámci technologie vehicle-to-grid. Takto získaná akumulační kapacita by podpořila další integraci obnovitelných zdrojů do stávající energetické infrastruktury.
Foto: Jesse Donoghoe.
Baterie: špatné i dobré zprávy
Výroba samotných baterií představuje značnou zátěž pro životní prostředí. V současné době převládá technologie na bázi lithia. Podle údajů Mezinárodní energetické agentury lze v souvislosti s procesem dekarbonizace obecně očekávat zvýšenou poptávku po kritických surovinách. Kromě lithia se to týká například kobaltu, niklu nebo prvků vzácných zemin, poptávka po lithiu má ale růst zdaleka nejvíce. Do roku 2040 má jeho spotřeba stoupnout 32krát. Poptávka po lithiu je přitom z devadesáti procent tažena právě rozvojem elektromobility.
I přes rozvoj příslušných technologií by předpokládaný nárůst těžby znamenal zvýšení tlaku na životní prostředí a environmentální degradaci mnohých dosud nedotčených lokalit. Stejně tak lze očekávat i nárůst konfliktů s místními komunitami. V souvislosti s probíhající těžbou surovin už dnes eviduje projekt Environmental Justice Atlas tisíce konfliktů po celém světě, především v zemích globálního Jihu. Tyto konflikty zahrnují užití násilí proti místním obyvatelům, jejich nucené vysídlování, vyvlastňování půdy a další formy porušování lidských práv.
Jeden zásadní rozdíl mezi surovinovou náročností elektromobility a dopravy založené na fosilních palivech zde ale existuje. Zatímco jednou spálená fosilní paliva navždy zmizí ve formě emisí a uvolněné energie, baterie lze k jejich účelu, tedy uchování energie, využívat opakovaně. Dnešní baterie používané v elektromobilech vydrží v průměru i více než tři tisíce nabíjecích cyklů. Po poklesu jejich kapacity na úroveň, kdy už nejsou využitelné v silniční dopravě, mohou dále sloužit jako stacionární energetická úložiště pro vyrovnávání proměnlivé výroby z obnovitelných zdrojů. Při této aplikaci není jejich snížená kapacita překážkou, protože bývají obvykle zapojeny do velkých bateriových polí, tvořených i více než tisícovkou baterií. A poté, co definitivně doslouží, lze jejich recyklací získat zpět většinu surovin použitých k jejich výrobě pro výrobu baterií nových, což je něco, co se o fosilních palivech říci nedá.
Klima: elektromobily škodí o něco méně
Poněkud opomíjeným faktorem je potom spotřeba elektřiny nezbytná pro výrobu baterií. Stejně jako elektrický mix ovlivňuje provozní emise elektromobilu, má původ elektřiny přímý dopad i na emise spojené s výrobou elektromobilu, respektive jeho baterie. Podle studie Švédského institutu pro výzkum životního prostředí je přibližně polovina emisí skleníkových plynů z výroby baterií spojena se zpracováním vstupních surovin, zbytek připadá na montážní proces ve výrobním závodě. Ve výsledku tedy záleží nejen na původu a zpracování vstupních surovin, ale i na umístění montážního závodu, přesněji původu elektřiny, ze které je napájen.
Spotřeba elektřiny je pro tyto účely obrovská. Jako příklad lze uvést Maďarsko. Pokud by byly v plném rozsahu realizovány vládní plány na zvýšení kapacity výroby baterií pro elektromobilitu, znamenalo by to do roku 2030 nárůst spotřeby elektřiny o 35 terawatthodin, což odpovídá čtyřiceti procentům stávající maďarské produkce. To jen dále zvyšuje nároky na transformaci energetického sektoru.
Foto: archiv F.
Pro komplexní posouzení dopadu na životní prostředí je nutné vzít v potaz celý životní cyklus daného výrobku, v tomto případě elektromobilu. Taková analýza, známá pod zkratkou LCA (Life Cycle Assessment), zahrnuje dopady vznikající ve všech fázích technického života: začíná vyčíslením emisí, jež jsou spjaty s těžbou, zpracováním a dopravou vstupních surovin, pokračuje vlastní výrobou od jednotlivých komponent až po montáž celého automobilu, zkoumá jeho následný provoz a končí výpočtem emisí, které vznikají při jeho likvidaci, případně recyklaci na druhotné suroviny. Výsledek je následně možné porovnat s dostupnými alternativami.
Takové posouzení bylo provedeno například v rámci studie s názvem Elektromobily z hlediska životního cyklu a cirkulárního hospodářství, již vypracovala Evropská agentura pro životní prostředí. Podle ní mají elektromobily v porovnání s benzínovými nebo naftovými automobily o sedmnáct až třicet procent nižší emise skleníkových plynů v závislosti na konkrétním energetickém mixu. Studie současně předpokládá, že vzhledem k dekarbonizaci energetiky by tyto emise mohly do roku 2050 klesnout o dalších 73 %.
Brzdy, pneumatiky, alternativy
Problematické nicméně mohou být i jiné než „klimatické“ emise. Patří mezi ně například skupina takzvaných nemotorových emisí. To jsou emise spojené s otěrem jednotlivých komponent brzdové soustavy či otěrem pneumatik o vozovku. Poslední zmíněný mechanismus je dle některých studií významným zdrojem znečištění mikroplasty.
U emisí z otěru pneumatik se negativně projevuje vyšší hmotnost elektromobilů, která je dána hmotností palubní baterie, což způsobuje vyšší zatížení pneumatik v porovnání s vozidly se spalovacím motorem. Emise z otěru brzdových komponent jsou u elektromobilů pro změnu nižší vlivem výše zmíněné rekuperace v průběhu brzdění. Ta umožňuje nižší namáhání brzdové soustavy.
Celkově lze konstatovat, že elektromobilita je nepochybně součástí řešení problémů s dopravou, nikoliv však řešením samotným. Mnoho problémů je totiž spojeno s konceptem individuální automobilové dopravy jako takové. Z tohoto důvodu bychom měli usilovat nejen o snižování automobilových emisí, ale obecně se zaměřit na snižování poptávky po dopravě, snížení počtu vyráběných vozidel a podporu jejich alternativ.
Autor je analytikem Asociace pro mezinárodní otázky. Kontakt: oldrich.sklenar@amo.cz.
Pravidla pro komentáře: Redakce Sedmé generace si vyhrazuje právo smazat příspěvek, který nemá nic společného s tématem, obsahuje vulgarismy, rasistické a xenofobní vyjadřování či jiné urážky ostatních, obsahuje spam a komerční reklamu nebo je jinak nevhodný. Porušení pravidel může mít pro uživatele za následek dočasné nebo trvalé znemožnění vkládání dalších komentářů.
Upozornění: Publikovat články nebo jejich části, jakož i zveřejňovat fotografie a kresby z časopisu Sedmá generace nebo z jeho internetových stránek je možné pouze se souhlasem redakce.
Napsat komentář