Авторские статьи

Насколько экологичны электрические грузовые автомобили по сравнению с топливными

Насколько экологичны электрические грузовые автомобили по сравнению с топливными

Грузовики на электричестве – одна из тенденций развития транспорта будущего. Они значительно более экологичны по сравнению с обычным транспортом и даже могут двигаться автономно. Компании давно работают над соответствующими проектами, и первые прототипы уже бегают по дорогам. У них много преимуществ: они мощные, тихие и энергоэффективные и могут использоваться там, где главными приоритетами являются минимум выбросов и шума.

 

Однако в зависимости от места эксплуатации, интенсивности нагрузки и работы, которую необходимо выполнить, каждый вид транспорта имеет свои преимущества и недостатки, возможности и ограничения. Но будущее – за электродвигателями. Этот тренд поддерживают практически все автопроизводители, в том числе и специализирующиеся на грузовиках.

 

Проекты безэмиссионного грузового транспорта

 

На грузовые авто приходится свыше 25% выбросов CO2, и если ничего не предпринимать, к 2030 году они возрастут до 40%. Европейская федерация транспорта и окружающей среды пришла к выводу, что ситуацию может исправить лишь полная декарбонизация грузовых автомобилей – она должна быть достигнута к 2050 году и потребует тотального перехода на грузовики с нулевым уровнем выбросов. Этот проект направлен на то, чтобы привлечь внимание лиц, принимающих решения на национальном и глобальном уровне, и представить изменения, касающиеся перехода мирового сообщества на экологически чистые грузоперевозки.

 

 

Ранее усилия были сосредоточены на повышении эффективности обычных транспортных средств с ДВС. Фокусом нового проекта стал электротранспорт:

 

- оценка технических вариантов с точки зрения осуществимости, экономической эффективности, затрат на инфраструктуру и экологической совместимости;

- повышение осведомлённости лиц, принимающих решения, и автопромышленников о необходимости полной декарбонизации грузовиков;

- пропаганда изменений с целью ускорения разработки экологичных грузовых автомобилей и масштабных инвестиций в инфраструктуру;

- пересмотр дорожных сборов с 75% скидками для «чистых» грузовиков и обновлённая процедура сертификации.

 

Технические решения уже существуют и готовы к выходу на рынок (Mercedes, MAN, Tesla с электрическими модулями, Toyota с водородом, Siemens-Scania с питанием от контактной сети). Впрочем, можно обойтись и без новых разработок, требующих колоссальных капиталовложений. По исследованиям экспертов американской компании Motiv Power Systems, свыше 70% производящихся сегодня коммерческих грузовиков, фургонов, автобусов, мусоровозов, пожарных машин и даже седельных тягачей могут без особых затруднений стать электроприводными.

 

Новые концепции логистики

 

Ужесточение стандартов, создание нормативных баз и стимулов являются необходимыми шагами для сокращения загрязнений от тяжёлых грузовых авто. Кроме того, рассматриваются новые логистические решения. Среди самых перспективных – «Бесшумная ночная логистика для городских центров» (GeNaLog, Институт материальных потоков и логистики им. Фраунгофера), смещающая часть грузопотока в непиковые периоды за счёт использования электрических грузовиков и помогающая снизить выбросы на местном уровне. Особое внимание общественности привлёк и проект «альтернативная транспортировка в мегаполисах» (Smart City Loop) – товары подвозятся автономными электрическими грузовиками к городским окраинам со специальными микродепо, а внутри города транспортируются более мелким электротранспортом или, как вариант, под землёй по трубопроводам. Систему можно использовать и наоборот – например, для доставки тары, возврата и т.д. на окраины.

 

Особенности электрических грузовых автомобилей по сравнению с топливными

 

Типичные задачи обычных и электрических грузовиков аналогичны – покрытие коротких/длинных маршрутов, транспортировка товаров и погрузка/разгрузка в начальных и конечных точках. Но у питающейся электричеством техники ограниченные возможности, и тут надо учитывать множество нюансов, например:

 

- какие расстояния нужно преодолевать во время работы?

- каков максимальный вес груза, который необходимо выдерживать и перемещать?

- как быстро грузовик должен это делать?

- в каких погодных и температурных условиях ему придётся работать?

 

Результат оценки достоинств электромобиля зависит от многих факторов. Холод, например, значительно снижает производительность аккумулятора, а подогрев сидений или наружных зеркал съедает электричество и сокращает запас хода. Агрессивное вождение и жара тоже оказывают негативное действие. У традиционных грузовиков слабых мест гораздо меньше, но они плохо влияют на экологический баланс. Кстати, вопреки расхожему мнению, у машин на сжиженном природном газе практически нет экологических преимуществ перед дизельными (а большинство грузовиков в настоящее время используют именно дизельные двигатели, эффективность бензиновых в грузовой сфере значительно ниже).

 

В анализе, совместно проведённом Некоммерческим институтом прикладной экологии (Eko-Institut, https://www.oeko.de/) и Международным советом по чистому транспорту (ICCT, https://theicct.org/), изучалось воздействие на природу, климат и людей различных типов грузовиков. Согласно результатам, выбросы грузовиков, работающих на СПГ, составляют от 969 до 1051 грамма углекислого газа на километр пробега в зависимости от используемого принципа сжигания. Дизельный грузовик ненамного грязнее – 1056 граммов на километр. Кроме того, исследование не ограничивалось выбросами углекислоты с выхлопными газами, но также учитывало процессы добычи топлива, переработки, транспортировки, хранения, заправки и т.д.

 

Однако и электрические автомобили нельзя считать полностью «чистыми». Когда дело доходит до экологичности, существует масса вредных веществ, и CO2 - только один из многих аспектов. «Вспомните о метане или закиси азота, гораздо более вредных. Или кобальте и меди, являющихся, помимо прочего, центральными компонентами флагманских продуктов мобильного общества – электромобилей» - говорит Фридрих Шмидт-Блик, выдающийся критик электромобильности. Огромное количество вредного содержимого скрыто в аккумуляторных батареях. Согласно исследованию Технического университета Граца, даже для маленького родстера Tesla требуется 24 килограмма меди, 67 килограммов кобальта или, как вариант, 69 кг никеля, и около 14 килограммов лития – разложение всех этих веществ означает массовое вторжение в природу. В тяжёлых коммерческих транспортных средствах их в разы больше.

 

«Эйфорические ожидания от электрогрузовиков совершенно неуместны» - резюмировал 82-летний химик, бывший вице-президент Вуппертальского института климата, окружающей среды и энергетики. По его словам, «для извлечения металлов необходимо переместить огромное количество ресурсов, а для получения 24 кг меди пожертвовать восемью тоннами природы». «То, что называют экологическим достижением, на самом деле не более чем показуха»- возмущается профессор. «Если вы хотите что-то сделать для окружающей среды, лечите причину, а не симптомы!» - призывает он в своей книге «Зелёная ложь».

 

 

Конечно, производители об этом не говорят. Автопром продвигает электрический флот в качестве альтернативы «грязному» транспорту: Mercedes рекламирует «автомобили завтрашнего дня», Tesla скандирует: «Никаких выбросов – никаких компромиссов». Но где правда? Если то, что подсчитал Шмидт-Блик, верно, то создатели электромобилей скрывают немало грязных секретов.

 

Производство электричества влияет на экологический баланс

 

Учёные из Института энергетических и экологических исследований IFEU в Гейдельберге тоже много лет занимаются вопросами транспортной электрификации. Они проанализировали воздействие обычных автомобилей на окружающую среду, сравнив их с экологическими последствиями электромобилей на протяжении всего их жизненного цикла – от производства комплектующих и сборки до использования и утилизации. И пришли к удивительным результатам. В соответствии с их выводами, дизельный автомобиль, который обычно воспринимается как основной загрязнитель, в настоящее время имеет лучший углеродный след по сравнению с бензиновым приводом, учитывая значение CO2 без других загрязнений, а ДТ-агрегаты последнего поколения даже чище гибридов, где двигатель внутреннего сгорания сочетается с электромотором и аккумулятором, и электрических авто, загрязняющих природу косвенно. С помощью правильного экологического калькулятора (например, www.emobil-umwelt.de/index.php/en/online-tool) можно с точностью до грамма определить, насколько безопасны различные модели.

 

Альтернативные источники энергии и формы привода – широкое поле для экспериментов. Самые жаркие споры ведутся между сторонниками электромобилей и автомобилей на топливных элементах. Обе технологии претендуют на то, чтобы быть устойчивой и ориентированной на будущее альтернативой двигателю внутреннего сгорания. Однако на данный момент электромобили вырываются вперёд. По крайней мере, производители предлагают больше соответствующих моделей, инфраструктура развивается быстрыми темпами, а покупатели поощряются программами государственных субсидий. Топливные элементы тоже внедряются повсеместно, в том числе и в грузовики. Но такие автомобили отнюдь не более экологичны. Необходимый им водород производится путём электролиза, а тот, в свою очередь, потребляет много электричества (которое в нашей стране и многих других обычно поступает из полезных ископаемых – опять же, вред природе). И, собственно, ни один из используемых сегодня альтернативных топливных приводов не лишён выхлопных газов – просто они не так существенны, как в бензиновых и дизельных системах.

 

 

Основная проблема электромобилей – в происхождении тока, которым они заряжаются. Более двух третей его берётся из обычной сети. В Европе почти половина электроэнергии вырабатывается при сжигании бурого и каменного угля, а это самый грязный способ получения энергии, производящий около 550 г CO2 каждый киловатт-час. Для сравнения: Швейцария получает более половины электроэнергии за счет гидроэнергетики, и цифра снижается до 120 граммов. Следовательно, чем выше в этом процессе доля ветра, воды и солнца, тем больше пользы от электромобилей.

 

В классе небольших коммерческих автомобилей, применяющихся для поставок на короткие расстояния, и коммунальной техники полная электрификация в некоторых странах уже поставлена на поток. Но перевозки на дальние расстояния, выполняемые большегрузными автомобилями, с полностью аккумуляторным питанием затруднены из-за ограниченного диапазона хода. Текущие разработки сосредоточены на способах пополнения электроэнергии во время долгого путешествия. Например, контактно-электрические грузовики, способные подпитываться от воздушных или наземных энергетических линий, смогут преодолеть технические ограничения аккумуляторных технологий, но только после создания эффективной инфраструктуры. Идея жизнеспособна, хотя внедрение контактной сети – это огромные логистические, экономические и эксплуатационные проблемы.

 

Заключение

 

Причина озабоченности дорожных экологов – загрязнение окружающей среды из-за растущего грузового трафика, не в последнюю очередь связанного с набирающей обороты онлайн-торговлей. Почти пятая часть CO-выбросов приходится на коммерческие автомобили, многие из которых используются для доставки товаров жителям, магазинам и компаниям. Передовые концепции грузового транспорта и логистики могут помочь сохранить здоровье планеты.

 

 

Хотя экологический баланс электромобилей не так однозначно положителен, как уверяют производители, репутация классических бензиновых и дизельных систем в последние годы была серьёзно подорвана рядом экспертиз и скандалов. Вот почему многие страны ищут способы уменьшить воздействие транспорта на окружающую среду и продвигать экологически безопасные альтернативы. С этой позиции электрические грузовики – не идеальная, но многообещающая инновация с большим потенциалом.



Опубликовано: 03.09.2020, Автор: Василенков Сергей
Категория: Экология



Обсудить публикацию

Комментариев еще нет, будьте первым!

Комментировать!
Добавить сообщение:

 Ваше имя


Смотрите также: Все статьи.