A közlekedés reformja: „zöld” üzemanyagok

A közlekedési ágazat az energiával kapcsolatos üvegházhatású gázkibocsátásnak mintegy negyedéért felelős, ezért dekarbonizálása kiemelt fontosságú. Az ideális közlekedési üzemanyagnak zöldnek, olcsónak, nagy energiasűrűségűnek, könnyen szállíthatónak és biztonságosnak kell lennie. A fosszilis üzemanyagok, mint a benzin és a dízel, kiválóan működnek, de környezetkárosító hatásuk miatt sürgősen helyettesítőt kell találni.

Annak érdekében, hogy a bolygó felmelegedése 1,5 C fok alatt maradjon (amivel egyesek szerint már elkéstünk – a szerk), és korlátozzuk az éghajlatváltozás legrosszabb hatásait, az Intergovernmental Panel on Climate Change azt ajánlja, hogy a világ 2050-re érje el a nettó nulla kibocsátást. Ez azt jelenti, hogy amennyi üvegházhatású gázt juttatunk a levegőbe, azt más módon, például erdőkkel vagy szén-dioxid-leválasztással ki is vonjuk a légkörből.

A Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) – egy párizsi székhelyű kormányközi szervezet, amely a globális energiaszektort elemzi – fel is vázolt olyan utakat, amelyekkel a világ elérheti a nettó nullát. Az IEA elképzelése az egész világra kiterjedő, nehezen megvalósítható, masszív változást ír le, beleértve a közlekedés minden fajtáját. Célja az éghajlatváltozásért nagyrészt felelős fosszilis tüzelőanyagokat valami fenntarthatóbbra cserélni, például hidrogénre vagy bioüzemanyagokra; ezek vagy egyáltalán nem termelnek üvegházhatású gázokat, vagy újrahasznosítják a levegőben már jelenlévőket.

Bár néhány közlekedési ágazat még mindig változóban van, most már elég jó képet kaphatunk arról, hogy valószínűleg mi fogja hajtani a holnap hajóit, repülőit, vonatait és autóit. Íme egy kis betekintés ebbe a jövőbe.

Elektromos autók

Az elektromos autók története az 1800-as évekre nyúlik vissza, amikor népszerűek voltak egyszerűségük és csendességük miatt. Henry Ford T-modellje azonban a benzinüzemű autók dominanciáját hozta el, mivel olcsóbbak és nagyobb hatótávolságúak voltak. Ma a legtöbb elektromos autót lítiumion akkumulátorok hajtják, melyek energiasűrűsége és ára jelentősen javult az elmúlt évtizedekben. Az újabb technológiák, mint a nátriumion és a szilárdtest-akkumulátorok, ígéretesek, és a következő években jelentős előrelépést hozhatnak.

•  Nátriumion akkumulátorok: olcsóbbak, de nehezebbek és kisebb energiasűrűségűek, ezért rövidebb hatótávolságot biztosítanak.
•  Szilárdtest-akkumulátorok: nagyobb energiasűrűséget ígérnek és biztonságosabbak, de még nem állnak rendelkezésre kereskedelmi forgalomban.

2050-re az elektromos autók uralhatják az utakat, különböző típusú akkumulátorokkal felszerelve, az ár és teljesítmény igényeitől függően. Az IEA szerint 2030-ra az új autók 60 százaléka elektromos lesz, ami óriási mennyiségű akkumulátort igényel.

Teherautók

A közúti áruszállító járművek jelentős kibocsátási részaránnyal rendelkeznek. Az üzemanyagcellák használata lehet az egyik megoldás, különösen a hosszú távú teherfuvarozásban, mivel könnyebbek és gyorsan újratölthetők.

A hidrogéntöltő állomások hálózatának kiépítése és a hidrogén fenntartható előállítása jelentős kihívásokkal jár. Az infrastruktúra megbízhatóságának növelése és a hidrogén előállítási költségeinek csökkentése alapvető fontosságú. A világ legnagyobb hidrogéntöltő állomása Kaliforniában található, és 30 teherautó kiszolgálására képes. Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma 8 milliárd dollárt fektetett be a regionális tiszta hidrogénközpontok létrehozásába.

Májusban az atlantai székhelyű Center for Transportation and the Environment nonprofit szervezet megnyitotta a világ eddigi legnagyobb hidrogéntöltő állomását. A kaliforniai Berkeley közelében található létesítményt úgy tervezték, hogy 30 teherautót tudjon táplálni, amelyek az oaklandi kikötőből szállítanak konténereket és személygépkocsikat a következő állomásukra. Lipman részt vesz a munkában, és csapata az állomás megbízhatóságára és használatára vonatkozó összes számadattal foglalkozik, valamint felügyeli magukat a teherautókat is. Ha minden jól megy, szerinte bővülni fog a flotta. „Azt reméljük, hogy 10 éven belül több ezer teherautónk lesz”.

Vonatok

A vasúti közlekedés már most is nagyrészt villamosított, és a közlekedési kibocsátások alig 1 százalékát teszi ki. A dízelmozdonyok hidrogénnel vagy akkumulátorokkal való helyettesítése egyszerűbb lehet, mint más közlekedési módoknál.

Az IEA szerint az elektromos vasúti közlekedés kiterjesztése jó ötlet – különösen, ha az a repülőjáratokat váltja ki. Egy utaskilométerre vetítve a vonatozás átlagosan ötödannyi károsanyag-kibocsátással jár, mint ugyanezen távolság megtétele repülővel. Az IEA azonban megjegyzi, hogy egy új elektromos vasútvonal kiépítése drága mulatság. (Bár mint tudjuk, a repülőtér sem nő ki magától a földből, és a légtér már így is zsúfolt – a szerk.)

Hajók

A hajózás – amely a közlekedési kibocsátások mintegy 10 százalékát teszi ki – esetében létfontosságú, hogy két tankolás rendkívüli távolságokat tudjon megtenni: sokszor hetekig tartó, több ezer kilométeres utakra indulnak a hajók. A hajók jelenleg magas kéntartalmú bunkerüzemanyagot használnak, de az International Maritime Organization célkitűzései alapján 2050-re nettó nulla kibocsátást kell elérniük.

Alternatív üzemanyagok:

• Bio-metanol: növényekből készül, de nem hosszú távú megoldás.
• Ammónia: hidrogénben gazdag, könnyen előállítható és szállítható, bár mérgező és több helyet igényel. Világszerte évente mintegy 150 millió tonnát állítanak elő, főként műtrágya-alapanyagnak

Az ammónia lehet a legjobb hosszú távú megoldás, de a hajtóművek átalakítása és biztonsági protokollok kidolgozása szükséges. A hajók kibocsátásának csökkentésére további lehetőségek is léteznek: kevesebb rakományt kell szállítani, javítani kell a logisztikát, karcsúbb hajótesteket kell tervezni, és akár modern vitorlákat is fel lehet állítani. Mindezek hozzájárulhatnak a hajózás szén-dioxid-kibocsátásának csökkentéséhez.

Repülőgépek

A repülőgépek dekarbonizálása a legnehezebb, mivel az üzemanyagnak könnyűnek, nagy energiasűrűségűnek és megbízhatónak kell lennie.

Fenntartható üzemanyagok:

• Bioüzemanyagok: használt étolajból és erdészeti maradványokból készülhetnek, de nem elégségesek a teljes kereslet kielégítésére. Az erdészeti maradványokból, például lehullott ágakból és rönkökből vagy akár dióhéjból előállított alapanyag körülbelül annyi üzemanyagot biztosíthatna, mint a fáradt olajok, de a kémiai átalakítás bonyolult.
• Szintetikus üzemanyagok: újrahasznosított levegőből szénhidrogéneket állíthatók elő, de a technológia még gyerekcipőben jár. A közvetlen levegőkivonó üzemek olyan ipari létesítmények, amelyek folyadékokat vagy szilárd anyagokat használnak, mint egy szivacs, hogy felszívják a CO₂-t a környezeti levegőből. Ezek a létesítmények csak most kezdenek nagyüzemi üzembe állni: a bolygó első megatonnás méretű üzeme – amely évente mintegy félmillió tonna CO₂-t szív el a levegőből – 2025-ben nyílik meg Texasban.
• Hidrogén: hosszú távú lehetőség, de speciális tárolási és hajtómű átalakításokat igényel. Néhány vállalat azonban nagyon komolyan veszi a hidrogénes repülés lehetőségét, köztük a H2FLY, a Joby Aviation leányvállalata, amely 2023 szeptemberében tesztrepülést hajtott végre egy kis demonstrációs hidrogénes repülőgéppel. Az Airbus és egy partnere most egy folyékony hidrogénnel működő repülőtéri üzemanyag-utántöltő létesítmény megépítésén dolgozik a franciaországi Toulouse-ban.

Jövőbeli kilátások:

Az eVTOL járművek (elektromos függőleges fel- és leszálló járművek) rövid utakra alkalmasak lehetnek, míg az üzemanyagcellák és fenntartható üzemanyagok a hosszú távú járatokra.

Összegzés

A közlekedési ágazat dekarbonizálása hatalmas kihívásokkal és komplexitással jár. Minden közlekedési módnak megvannak a maga sajátosságai, előnyei és hátrányai. Az innovatív technológiák, a megújuló energiaforrások fejlesztése és az infrastruktúra kiépítése kulcsfontosságúak a fenntartható jövő eléréséhez.