Minkälaisia polttoainelähteitä tulisi käyttää hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi?

Millaisia energiamuotoja on nykyään saatavilla kuorma-auton käyttövoimaksi?

Niitä on 4:

• Diesel
• Kaasu
• Vety
• Sähkö

Tarkastellaan niitä yksi kerrallaan, jotta nähdään, mitkä niistä vähentävät tehokkaimmin hiilidioksidipäästöjä.2 päästöjä.

Huomaa, että kaikki CO2 päästövähennysluvut on laskettu kehdosta hautaan, toisin sanoen niissä otetaan huomioon kaikki hiilidioksidipäästöt.2 päästöt energian ja ajoneuvojen tuotannosta ajoneuvojen käyttöiän loppuun. Laskelmat on tehty 16 tonnin painoiselle ajoneuvolle.

Bio-diesel, Rypsiöljyn kaltaisista kasviöljyistä tuotettu rasvahappoesteri, jonka avulla voidaan säästää 65 prosenttia hiilidioksidipäästöistä.2 päästöjä fossiiliseen dieselpolttoaineeseen verrattuna, ja se voisi olla hyvä lisäys hiilivetyjen poisto maanteiden tavarakuljetukset. Tällä hetkellä se on ilmeisesti yksi halvimmista ratkaisuista.

Biodieselin käyttöä tieliikenteessä rajoittaa kuitenkin se, että sitä on saatavilla vain rajallinen määrä, ja sen tuotanto voi myös aiheuttaa metsäkadon riskin ja kilpailua muiden alojen, kuten elintarviketuotannon, kanssa.

On hyvin todennäköistä, että vuoteen 2040 mennessä enintään 10 prosenttia kuorma-autoista käyttää tämäntyyppistä polttoainetta.

Synteettiset polttoaineet (XTL, HVO), toisen sukupolven biopolttoaineet, vähentävät edelleen hiilidioksidipäästöjä.2 päästöjä. Ne valmistetaan eläinrasvoista, käytetyistä öljyistä tai metsätalouden jätteistä, eivätkä ne kilpaile elintarvikkeiden kanssa. Tällä hetkellä saatavilla olevat määrät ovat kuitenkin hyvin pieniä, ja näin on todennäköisesti myös lähivuosikymmeninä, koska käyttökelpoisten raaka-aineiden määrä on rajallinen.

E-diesel, joka tuotetaan käyttämällä uusiutuvaa sähköä, vettä ja CO2 tuotettua vettä, vähentää päästöjä 65 prosenttia fossiilisiin dieselpolttoaineisiin verrattuna. Sen käyttöönotto edellyttää kuitenkin valtavia investointeja, jotka eivät ole vielä varmoja.

Tämä tarkoittaa, että metaani, jota on kahta eri muotoa: fossiilista maakaasua ja orgaanisen aineksen (biomassan) kaasuttamisesta ja käymisestä tuotettua biokaasua.

Fossiilinen maakaasu säästää vain 5 prosenttia CO2 päästöt verrattuna dieselpolttoaineeseen. Näin ollen se ei ole käyttökelpoinen vaihtoehto hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi.

Biometaani tai biokaasu, joka tuotetaan orgaanisen aineen käymisestä tai kaasuttamisesta, tuottaa 75 % vähemmän hiilidioksidipäästöjä.2 kuin dieselpolttoaineella. Biokaasua on kuitenkin saatavilla vain rajoitetusti, ja näin tulee olemaan jatkossakin. Näin ollen liikenneala kilpailee sen käytöstä muiden elinkeinoelämän alojen kanssa, ja sen hinta (4 kertaa korkeampi kuin maakaasun hinta vuonna 2019) nousee, koska julkiset varat sen tuotantoon todennäköisesti vähenevät.

Biokaasu tuottaa typen oksideja (NOx), mikä estää sen käytön kaupungissa. Lisäksi sen potentiaalinen kasvihuonekaasuvaikutus, joka edistää ilmaston lämpenemistä, on 86 kertaa suurempi kuin hiilidioksidin.2 80 vuoden aikana, joten se vaatii erittäin tarkkaa seurantaa, jotta voidaan minimoida vuotojen riski sen tuotannossa ja kuljetuksessa.

Noin 10 prosenttia kuorma-autoista, luultavasti raskaat, pitkän matkan ajoneuvot ja rakennusajoneuvot, kulkevat todennäköisesti biokaasulla vuodesta 2040 alkaen.

vety jota meillä on tällä hetkellä käytettävissämme, niin sanottu harmaa vety, tuotetaan fossiilisesta metaanista, ja sen hiilidioksidipäästöt ovat 14 prosenttia suuremmat.2 kuin fossiilipohjainen dieselpolttoaine. Siirtyminen vihreään vetyyn, joka tuotetaan uusiutuvalla, sähköllä toimivalla elektrolyysillä, vähentäisi kuitenkin hiilidioksidipäästöjä.2 päästöjä jopa 62 prosenttia.

Siirtyminen tapahtuu hitaasti ja suurten investointien kustannuksella, ja tieliikenne kilpailee edelleen muiden alojen kanssa, joilla ei ole muita keinoja hiilidioksidipäästöjen vähentämiseen. Sen laajamittaista käyttöä ei siis voida odottaa ennen seuraavaa vuosikymmentä.

Vetypolttokennot ovat tällä hetkellä edistynein tekniikka. Tällaiset kennot muuttavat vedyn ja hapen sähköenergiaksi. Vaihtoehtoisesti vetyä voidaan käyttää polttomoottoreissa, joissa voidaan käyttää vähemmän puhdasta vetyä ja jotka vaativat vähemmän jäähdytystä. Huonona puolena on kuitenkin se, että tällaiset järjestelmät aiheuttavat pieniä NOx-päästöjä, minkä vuoksi niiden käyttö kaupungeissa on epätodennäköistä, ja ne kuluttavat hieman enemmän vetyä kuin polttokennot.

Euroopassa hiilidioksidipäästöttöiset sähkövoima Uusiutuvista energialähteistä tai ydinvoimalla tuotettu hiilidioksidipäästöt ovat tällä hetkellä 55 prosenttia pienemmät kuin hiilidioksidipäästöt.2 päästöjä verrattuna fossiiliseen dieselpolttoaineeseen. Joissakin maissa, kuten Ranskassa, säästö on yli 80 prosenttia.

Sähkömoottoreiden tekniikka on helposti saatavilla, ja akkujen käyttövaraus kasvaa jatkuvasti.

Koska sähkökuorma-autoilla ei ole suoria päästövaikutuksia, ne ovat tehokkain ratkaisu kaupunkien saasteongelmiin. Niitä voidaan ladata yöllä - ruuhka-aikojen ulkopuolella - joko teollisessa kolmivaiheyhteydessä tai peruslatauspäätteellä, ne toimivat äänettömästi ja tarjoavat kuljettajille suuren käyttömukavuuden.

Vaikka sähköajoneuvot ovat edelleen kalliimpia kuin dieselpolttoaineella toimivat ajoneuvot, ero kaventuu jatkuvasti, ja jotkin sovellukset, kuten roskien keräys, ovat jo täysin kilpailukykyisiä. Vuodesta 2025 alkaen kaupunkikäyttöön tarkoitetun akkukäyttöisen sähköauton omistus- ja käyttökustannukset ovat alle dieselpolttoainetta käyttävän kuorma-auton kokonaiskustannusten. Siihen mennessä sähköautot kattavat kaikenlaisen kaupunkikäytön.

Kuorma-autojen "kehdosta hautaan" -analyysin, niiden kokonaiskäyttökustannusten, niiden helppokäyttöisyyden ja hiilidioksidipäästöttömien polttoaineiden saatavuuden analysoinnin perusteella voidaan ennakoida, että neljää käytettävissä olevaa polttoainetyyppiä käytetään vuoteen 2020 mennessä seuraavassa suhteessa:

• 0 % kuorma-autoista käyttää fossiilista dieselpolttoainetta tai maakaasua.
• Jopa 20 prosenttia kuorma-autoista käyttää biopolttoaineita raskaimmissa käyttötarkoituksissa (kaukoliikenne, raskas rakentaminen jne.).
• Noin 80 prosenttia kuorma-autoista varustetaan joko ladattavilla sähköakkuilla tai hiilivetypolttokennovoimalla kaikkein vaativimpia käyttötarkoituksia varten. Näiden kahden energialähteen käytön tarkkaa osuutta ei vielä tiedetä.