Mi hajtsa a járműveket? 5. rész: Bioüzemanyagok és környezetvédelem

Egy nemrégiben publikált cseh kutatás számba vette és részletesen elemezte a közlekedés területén üzemanyagként felhasználható különböző energiaforrásokat. Tényleg olyan jó a CNG, mint amilyennek beállítják? Mit hozhat a jövő? Földgáz, CNG, dízel, és ami mögöttük van.

Sorozatunk előző részeiben szót ejtettünk az alapvető fosszilis eredetű üzemanyagokról, azok tulajdonságairól, a villamos hajtásról, a sűrített földgázról (CNG), ideje hát beszélni a bioüzemanyagokról, valamint a fosszilis üzemanyagokból származó károsanyag-kibocsátásról és annak szabályozásáról is.

A hat százalékban zsírsav-metil-észtert (FAME) tartalmazó kevert gázolaj égésekor keletkező szén-dioxid mennyiségéhez képest a hasonló hasznos hővel bíró fosszilis földgáz égése 15 százalékkal kevesebb szén-dioxid termelődésével jár. Ez kicsivel jobb érték, mint a tiszta, nem kevert gázolaj 20 százalékos csökkenése. A kevert dízel bioüzemanyag-komponense magában nem hoz létre emberi tevékenység által keletkező ökológiai lábnyomot, a földgáz azonban teljes mértékben fosszilis üzemanyag.

De meddig használhatunk folyékony bioüzemanyagot? A Cseh Köztársaság folyékony bioüzemanyaggal kapcsolatos állami szintű politikája úgy látja, hogy a 2020-ig tartó időszakban meg fog emelkedni a közlekedéshez felhasznált folyékony bioüzemanyagok mennyisége. Ez a mennyiség a 2015-től kezdődő ötéves időszakban várhatóan évente 7,8 milliárd kWh-val fog növekedni, ami a közlekedéshez felhasznált folyékony üzemanyagok által előállított összes energia 12 százalékát teszi majd ki az országban. Továbbá az antropogén szén-dioxid-kibocsátás terén is 13 százalékos csökkenést jelent majd, mivel a földgáz helyett egyre inkább a kevert dízel jelenik meg. Az irányelv azzal is számol, hogy 2020 után már csak mezőgazdasági okok miatt is lehetetlen lesz tovább növelni a közlekedéshez felhasznált folyékony bioüzemanyagokból származó energiát, mivel az évi 7,8 milliárd kWh-s növekedéshez a fogyasztás forrását figyelembe véve körülbelül egymillió hektáron kellene olajrepcét termelni. Ez hektáronként négy tonna terméssel számolva 2 kWh/kg metil-észter előállításához elegendő. A terület nagyságát jól érzékelteti, hogy Csehországban a megművelhető földterületek egyharmadára lenne szükség, a maradékot pedig mindenképp meg kell tartani az emberi és állati fogyasztás ellátására. Magától értetődő tehát, hogy a mezőgazdasági termőföldeknek az emberek és az állatállomány fenntartását, nem pedig a járművek étvágyát kell szolgálniuk.

Figyelembe kell venni továbbá azt is, hogy a repcéből származó metilészter napenergiából hőenergiává történő alakítása alacsony hatékonyságú. Egy év alatt Csehországban minden négyzetméternyi földet átlagban 1000 kWh napenergia ér, azonban a repceolaj-metilészterből csak 0,8 kWh energiát lehet visszanyerni a termeléshez szükséges energia levonásával, vagyis a módszer hatékonysága mindössze 0,08 százalék. A kritikával gyakran illetett naperőművek ennél több mint kétszázszor hatékonyabbak a maguk 18 százalékos hatékonyságával. Vagyis megállapítható, hogy a bioüzemanyag-előállítás költséges és nem hatékony módszer a hagyományos, dízelalapú üzemanyagok kiváltásához, ráadásul jelentős állami támogatást is felemészt.

A fentiek szerint tehát a Csehországban jelenleg árusított kevert dízel CNG-re történő lecserélése nem megfelelő mód a motorizált közlekedés ökológiai lábnyomának csökkentéséhez, amíg a sűrített földgáz nem képes jelentős csökkenést produkálni a szén-dioxid-kibocsátásban. De vajon hogy teljesít a CNG a kevert dízellel szemben, ha a helyi kibocsátást, vagyis a járművek üzemelése közben termelődő károsanyag mennyiségét nézzük?

Az ezredforduló óta számos lépést tettek a közúti járművek károsanyag-kibocsátásának korlátozása érdekében, ezek a 2010 októbere és 2013 januárja között több szakaszban életbe léptetett Euro III-IV-V-VI normák. Azt sem szabad elfelejteni, hogy a belsőégésű motorokat számos módon be lehet állítani a kívánt károsanyag-kibocsátási szinttől függően, például a minimális fajlagos üzemanyag-fogyasztás, a legmagasabb teljesítmény, a legalacsonyabb elhasználódás vagy a legalacsonyabb károsanyag-kibocsátás elérése érdekében. Mindegyikhez másképp állítják be a motorokat, azonban bármelyik cél teljesítéséhez a többi eredményét gyengíteni kell. Mivel a légszennyezés visszaszorítása érdekében tett fokozatos lépések a motor használati értékét csökkentik, ezért inkább egy elfogadható kompromisszum elérésére törekednek. A külön kategóriát képző turbófeltöltős –  gyakorlatilag egy időkésleltetett pozitív visszacsatolási rendszerrel ellátott – motorok esetében stabilizált és átmeneti rendszerek is találhatók. Mennél szigorúbb korlátozások lépnek életbe, annál több műszaki eszközt, például szűrőket, katalizátorokat, adalékanyagokat kell használni. Ennek eredményeként viszont nő a motor és maga a jármű ára, és természetesen az üzemelési költségek is. A járműhasználók elvárják, hogy a gyártók garantálják azt, hogy járműveik megfelelnek az általuk bejelentett minden teljesítménybeli paraméternek, például a motorteljesítmény, a sebesség, a gyorsulás, a fékezés, a súly, a fogyasztás vagy a stabilitás terén. A jármű ökológiai lábnyoma viszont a legtöbb autóvásárlót vagy -használót mindaddig hidegen hagyja, amíg az megfelel a jogszabályokban előírtaknak. Ezáltal a gyártók könnyűszerrel csalhatnak az emissziós értékeket illetően – lásd a közelmúltban kirobbant botrányt a Volkswagennel kapcsolatban. Sem a vásárlók, sem a kereskedők nem akarnak a járművek környezeti hatásainak csökkentése miatt bonyolultabb, gyengébb vagy drágább autókat. Környezetünk megvédése okán az ezredforduló óta az új közúti járműveknek egyre szigorúbb károsanyag-kibocsátási szabályoknak kell eleget tenniük, a legfrissebb a 2014 és 2015 során bevezetett Euro VI és Euro 6 (a római számmal jelölt a buszokra és a nehéz haszonjárművekre, míg az arab számos a személygépkocsikra és a könnyű haszonjárművekre vonatkozik). A régebbi járműveket használókat azonban nem kötelezi semmi az előírás betartására.

A földgázüzemű motorok általánosságban kevesebb károsanyagot pöfögnek ki, mint a gázolajos vagy benzines erőforrások, még az utóbbiak által megkívánt plusz eszközök, vagy bizonyos üzemi körülmények nélkül is, melyek nem minden esetben vannak jelen. Ez ugyanúgy vonatkozik a folyékony szénhidrogénnel működő motorok szabályok által meghatározott károsanyag-kibocsátására és a nem szabályozott, de az emberi szervezetre veszélyes, káros emisszióra. Ilyenek például a mikrorészecskékhez tapadó policiklikus aromás szénhidrogének, melyek mutagén hatásúak, vagyis képesek a szervezet genetikai tulajdonságainak – például a DNS – megváltoztatására, továbbá rákkeltőek is. A benzin- és olajüzemű motorok katalizátorainak és szénszűrőinek fejlődésével az elmúlt időkben a károsanyag-kibocsátás jelentősen csökkent. Mindig meg kell azonban bizonyosodni róla, hogy a járművek valójában fel vannak szerelve ezekkel az eszközökkel és megfelelően működnek is.

A legfrissebbnek számító, az ECE 49 által előírt Euro VI előírásoknak már nemcsak a dízelüzemű motoroknak, hanem a CNG-seknek is meg kell felelniük. A gyártók városi buszokból jelenleg választási lehetőséget kínálnak a szolgáltatók számára dízel- és CNG-üzemmel is, mindkét kategória hasonló emissziós értékekkel bír. Az Euro VI emissziós határértékei szinte azonosak a benzin- és a dízelüzemű járművek esetében, míg a régebbi, nem Euro VI-kompatibilis motoroknál a különbség jóval nagyobb. A jelenleg közlekedő járművek többsége még az Euro VI/Euro 6 érvénybe lépése előtt készült.

Az ezredforduló óta világszerte számos városban létrehoztak úgynevezett alacsony kibocsátású zónákat (Low Emission Zone, LEZ), ahova nem lehet behajtani bizonyos szintű károsanyag-kibocsátási határértéket átlépő járművekkel. Az elsők között szerepel Tokió, ahol 2003 októberétől létezik ilyen zóna, 2008-tól Németországban és az Egyesült Királyságban, napjainkra pedig már Svédországban, Dániában, Hollandiában és Olaszországban is ki vannak tiltva bizonyos járművek az egyes kerületekből. A járművek károsanyag-kibocsátási szint szerinti kategorizálása sokkal objektívebb intézkedés, mint az üzemanyagfajta szerinti. A környezetvédelmi zónák létrehozását sokan ellenezték mind a nagyközönség, mind pedig a helyi önkormányzatok részéről – az embereket jobban érdekli régi járművük állapota, mint saját maguk és utódaik egészsége.

Sorozatunkat további érdekességekkel, például a turbinamotorokkal, a decentralizált energiatermelési stratégiákkal, valamint az energiapiac problémáival folytatjuk.

* * *

Indóház Online – Hivatalos oldal: hogy ne maradj le semmiről, ami a földön, a föld alatt, a síneken, a vízen vagy a levegőben történik. Csatlakozz hozzánk! Klikk, és like a Facebookon!