Alternatyvus kuras automobiliams: galimybės ir iššūkiai

Dėl didėjančios klimato apsaugos svarbos ir griežtesnių reikalavimų transporto priemonių išmetamoms teršalams, automobilių pramonė susiduria su būtinybe vykdyti gilias permainas. Kelių transportas yra atsakingas už maždaug penktadalį ES išmetamo anglies dioksido kiekio. Todėl alternatyvūs degalai vežėjams tampa ne tik priemone siekti klimato tikslų, bet ir galimybe mažinti išlaidas bei stiprinti konkurencingumą. Vis dėlto, perėjimas reikalauja atsargaus planavimo, infrastruktūros vertinimo ir aiškios strategijos. Alternatyvūs degalai tampa ne tik priemone siekti klimato tikslų, bet ir galimybe verslui mažinti eksploatavimo išlaidas, dalyvauti viešuosiuose pirkimuose ir stiprinti savo įvaizdį. Vis dėlto tam reikalingas atsargus pasirengimas, infrastruktūros vertinimas ir aiški strategija.

Visame pasaulyje valstybės ir organizacijos kelia ambicingus tvarumo tikslus. Tiek ES Europos žaliasis kursas, tiek Nacionalinė klimato darbo grupė JAV siekia neutralaus poveikio klimatui iki 2050 m., o Kinija siekia tapti neutralia anglies dioksido emisijų atžvilgiu iki 2060 m. Šiuo metu daugiau nei 7 000 bendrovių išsikėlė savus klimato tikslus. Transporto ir logistikos sektoriui tai reiškia, kad dyzelino atsisakyti yra neišvengiama.

Alternatyvių degalų tipai: privalumai ir trūkumai

Specialistų vertinimu, nėra vieno universalaus sprendimo - kiekvienas alternatyvių degalų tipas turi savų niuansų. Nėra vieno idealaus sprendimo, kuris leistų dekarbonizuoti visą transporto sektorių. Šiuo metu siūloma ir kuriama daug alternatyviųjų degalų technologijų, kurios turi privalumų ir trūkumų. Atsižvelgti vien į teršalų iš išmetimo vamzdžio kiekį („nuo bako iki rato“) neužtenka - taip pat reikia atsižvelgti į tai, kaip energija pagaminama ir transportuojama („nuo šaltinio iki rato“).

Elektra

Elektra yra tinkamiausia miesto ir regioniniams maršrutams. Nors pradinė investicija didelė, eksploatacija yra pigesnė nei dyzelinių vilkikų, tačiau vis dar trūksta jiems pritaikytos greitojo įkrovimo infrastruktūros. Elektra automobiliams tiekiama iš įvairių šaltinių: iškastinį kurą deginančių elektrinių, atsinaujinančių energijos šaltinių ir atominių elektrinių. Pavyzdžiui, visas elektrinio sunkvežimio (su baterijose kaupiama elektros energija) poveikis klimatui yra mažas, jei naudojama energija, gaunama iš atsinaujinančių šaltinių, tokių kaip vanduo, saulė ar vėjas.

Biometanas

Biometanas yra suderinamas su dabartiniais vidaus degimo varikliais, bet jo prieinamumas priklauso nuo vietinės gamybos ir paskirstymo tinklo. Biokuras yra biologiškai skaidus kuras, gaminamas iš augalinių aliejų, gyvulinių riebalų arba perdirbtų restoraninių riebalų. Šis kuras gali padėti gerokai sumažinti bendrą išmetamo CO2 kiekį, jei jis gaminami tvariai. Taip pat, visi nuo maisto išsiskiriantys riebalai gali būti naudojami automobilio degalams, tai geriausia prisiminti kritiniu atveju! Trūkumas tas, kad kai kurių automobilių variklius reikės pertvarkyti, kad jie galėtų naudoti šiuos degalus, bet jei turite dyzelinį automobilį, jis veiks puikiai. Dumbliai riebaluose sukaupia iki pusės savo kūno svorio, tai puikus energijos šaltinis biokurui, o dėl spartaus dumblių dauginimosi jų yra daug.

Vandenilis

Vandenilis perspektyvus tolimiesiems pervežimams dėl greito papildymo, tačiau jo infrastruktūra ir technologijos dar tik vystomos. Vandenilis, dažnai naudojamas sunkiasvorėms kelių transporto priemonėms, išgaunamas iš vandens arba organinių junginių. Vandenilio poveikis aplinkai ir energijos vartojimo efektyvumas priklauso nuo to, kaip jis gaminamas. Kai kurių degalų gamybos procesai, pvz., vandenilio, gali reikalauti labai daug energijos ir jos šaltinis darys įtaką bendram klimato poveikiui. Šiuo metu maždaug 99 % vandenilio pasaulyje pagaminama naudojant gamtines dujas (jis žinomas kaip „pilkasis vandenilis“).

Japonų automobilis ("Genepax") gali važiuoti valandą vos vienu litru vandens ir veikia vandenyje esančius vandenilio elektronus paversdamas elektra. Jis buvo vienas iš pirmųjų automobilių, kuris galėjo važiuoti vandeniu, tačiau kol kas tai tik vienas projektas.

HVO100 kuras (sintetinis dyzelinas) ir kiti sintetiniai degalai

HVO100 kuras (sintetinis dyzelinas) gali būti naudojamas esamuose dyzeliniuose varikliuose be jokių investicijų į techniką, tačiau jo pasiūla ribota, o kaina - aukštesnė. Reikia įvertinti ir visą degalų poveikį aplinkai. Pavyzdžiui, hidrintas augalinis aliejus (HVO) turi labai mažą poveikį klimatui, tačiau jei jis gaminamas naudojant palmių aliejų, tai gali prisidėti prie miškų kirtimo. Dėl šių priežasčių, norint visapusiškai palyginti alternatyvas, labai naudinga atlikti degalų gyvavimo ciklo vertinimą (GCV) ir patikrinti transporto priemonės poveikį klimatui per visą jos gyvavimo laikotarpį. Degalinėse alternatyvūs dyzeliniai degalai žymimi kaip XTL (X-to-Liquid). "X" reiškia bet kokią pradinę medžiagą, kuri paverčiama skystu energijos šaltiniu (į skystą). Todėl pradinė medžiaga gali būti bet kokia žaliava, kuri paverčiama parafininiu dyzelinu.

Yra du šio sintetinio gamybos proceso būdai: Fišerio-Tropšo procesas (pvz., taip pat ir elektroniniams degalams) ir hidrintų augalinių aliejų, HVO (angl. Fišerio-Tropšo procesu gaminami degalai sukuriami iš sintezės dujų, sudarytų iš anglies monoksido ir vandenilio, kurių šaltinis yra biomasė, anglis, gamtinės dujos arba žaliasis vandenilis ir CO2 iš oro. Priklausomai nuo priedų, degalai vadinami BTL (angl. biomass-to-liquid), CTL (angl. coal-to-liquid), GTL (angl. gas-to-liquid) arba e. degalais. Alternatyviai kaip bazė gali būti naudojamas HVO, kuris gaunamas iš augalinio arba panaudoto kepimo aliejaus ir reaguoja su vandeniliu, susidarant degiesiems parafininiams angliavandeniliams. HVO gali būti maišomas su iškastiniu dyzelinu arba pildomas grynu pavidalu. Priklausomai nuo mišinio, degalai vadinami "Klimadiesel 25", "Klimadiesel 90", HVO 100 arba "C.A.R.E."

Taip pat nauja: dyzelinas B10. Palyginti su ankstesniu dyzelinu B7, B10 sudaro dešimt procentų biodyzelino vietoj septynių ir 90 procentų iškastinio dyzelino vietoj 93 procentų. Pereinant prie alternatyvių degalų, rekomenduojama iš anksto išvalyti degalų sistemą priedais, nes lieka senų nuosėdų, kurių vien alternatyvus dyzelinas nepašalina.

Suskystintos naftos dujos (SND)

Suskystintos naftos dujos (SND) gaunamos iš žalios naftos ir gamtinių dujų, o ateityje ir iš biomasės.

Suslėgtos gamtinės dujos (SGD)

SGD (suslėgtos gamtinės dujos) yra degalai, pagaminti suspaudžiant gamtines dujas - daugiausia metaną (CH₄) - iki 200-250 barų slėgio. Svarbu tai, kad šios dujos nekeičia savo agregatinės būsenos. SGD yra idealus kuro šaltinis transporto priemonėms, nuo miesto autobusų iki lengvųjų komercinių transporto priemonių. Įdomu tai, kad SGD yra tos pačios dujos, kurios tiekiamos namams šildymui ir maisto gaminimui. SGD degalai gaminami išvalant gamtines dujas (dažniausiai metaną) ir jas suskystinant. Suspaustos gamtinės dujos daugiausia susideda iš metano - jo kiekis siekia iki 98 %. Dėl to SGD turi didelę energijos vertę, kuri yra apie 50 MJ/kg.

SGD yra bespalvės, bekvapės ir netoksiškos, todėl saugumo sumetimais į jas dedamas kvapiklis - charakteristinis kvapioji medžiaga, leidžianti greitai aptikti galimą nuotėkį. CNG turi aukštą savaiminio užsidegimo temperatūrą - net 540 °C, todėl yra nedegus kuras ir saugus. Jis taip pat nesukelia kuro sistemos korozijos, o tai reiškia mažesnį greitai susidėvinčių dalių nusidėvėjimą ir rečiau reikalingus vizitus į serviso stotį. CNG saugojimui reikalingos tinkamos sąlygos - dujos saugomos specialiuose, sustiprintuose plieno arba kompozitinių medžiagų rezervuaruose.

Suskystintos gamtinės dujos (SGD) šiuo metu tampa vis populiaresnės, ir tam yra rimtų priežasčių. Suslėgtomis gamtinėmis dujomis varomi automobiliai išmeta žymiai mažiau kenksmingų medžiagų nei tradiciniai degimo varikliai. Priežiūros išlaidos taip pat yra mažesnės - SGD degimas yra švaresnis nei skystųjų degalų, o tai reiškia mažesnį alyvos suvartojimą ir ilgesnį komponentų tarnavimo laiką. Gamtinių dujų varikliai veikia pastebimai tyliau nei dyzeliniai varikliai. Naktiniame arba komunaliniame transporte, pvz., ištuštinant atliekų konteinerius, mažesnis triukšmo lygis yra didelis privalumas, o pristatymo transporto priemonių parkuose jis pagerina kasdienio darbo komfortą. Suskystintos gamtinės dujos yra vienas iš saugiausių rinkoje esančių degalų. Dėl labai aukštos savaiminio užsidegimo temperatūros (540 °C), dujų išgaravimo į viršų nutekėjimo atveju ir modernių bakų bei vožtuvų saugos sistemų užsidegimo ar sprogimo rizika yra minimali.

Kinija, Iranas ir Indija yra tarp pasaulio lyderių pagal gamtinėmis dujomis varomų transporto priemonių skaičių, tačiau tokie degalai kaip SGD taip pat tampa populiarus sprendimas Europos rinkoje. Vienos iš pirmųjų ir didžiausių CNG vartotojų yra viešojo transporto įmonės. CNG varomi autobusai važinėja daugelio miestų gatvėmis, užtikrindami mažesnį triukšmo lygį, didesnį aplinkos apsaugos lygį ir sutaupymus (palyginti su dyzeliniais automobiliais). Miestuose, kur sparčiai auga elektroninė prekyba ir greitojo pristatymo paslaugos, CNG tampa puikiu sprendimu kurjerių ir elektroninės prekybos įmonėms kaip alternatyva dyzelinui. Kitas privalumas - galimybė greitai papildyti degalus. Miestuose, kuriuose yra daugiau CNG degalinių, degalų logistika praktiškai neegzistuoja. Įmonės, turinčios pristatymo, aptarnavimo ar atstovavimo transporto priemonių parkus, vis dažniau renkasi CNG įrengimą transporto priemonių pirkimo etape. Apibendrinant, CNG geriausiai veikia, kai transporto priemonės yra intensyviai naudojamos ir degalų pildymo infrastruktūra yra gerai suplanuota. Tokiomis sąlygomis tai yra ne tik ekologiškesnis sprendimas, bet ir investicija su realiu grąžos potencialu. Taip pat verta paminėti, kad be kelių transporto, suslėgtos gamtinės dujos vis dažniau naudojamos pakrančių, keltų ir uostų laivyboje.

Degalų pildymas CNG iš pirmo žvilgsnio gali atrodyti sudėtingas: išjunkite variklį ir elektros prietaisus, įskaitant radiją ir mobilųjį telefoną. Prijunkite pistoletą prie degalų pildymo vožtuvo ir laikykitės instrukcijų. Pradėkite degalų pildymą - degalai į baką teka esant aukštam slėgiui. Pripildymas SGD paprastai trunka 3-5 minutes greitojo pripildymo SGD degalinėse, tai yra tiek pat, kiek ir pripildymas benzinu ar dyzelinu.

Pastaraisiais metais suslėgtos gamtinės dujos (CNG) tampa vis svarbesnės kaip perspektyvi alternatyva tradiciniams degalams, ypač miesto ir transporto parkų transportui. Nors CNG transporto priemonės įrengimo ar įsigijimo kaina gali būti didesnė, daugeliu atvejų investicija atsiperka, ypač esant dideliam ridos kilometražui ir gerai išvystytai degalų pildymo infrastruktūrai. Taip, suslėgtos gamtinės dujos (SGD) yra klasifikuojamos kaip alternatyvus kuras, kartu su biokuru, SND, SGD ir elektra. CNG (suslėgtos gamtinės dujos) daugiausia susideda iš metano ir yra laikomos aukšto slėgio dujine forma. LPG (suskystintos naftos dujos) yra propano ir butano mišinys, laikomas skysčio forma žemesniu slėgiu.

dujų degalinės schema

Infrastruktūros plėtra ir iššūkiai Lietuvoje

Nors daugumos alternatyviais degalais varomų sunkvežimių įsigijimo kaina yra gerokai didesnė, bendrosios nuosavybės kainos (TCO) analizė rodo, kad investicijos, priklausomai nuo maršrutų, gali atsipirkti per 4-6 metus. Nors ES įpareigojo valstybes nares sparčiai plėtoti alternatyvių degalų infrastruktūrą, Lietuvos nacionalinės vežėjų automobiliais asociacijos „Linava“ prezidiumo narys Raimondas Vėlavičius pabrėžia, kad Lietuvoje žingsniai vis dar labai nedrąsūs.

Kai prieš 4-5 metus atsirado suskystintų ir suslėgtų dujų poreikis, Vokietijoje, Prancūzijoje, Ispanijoje vyko sparti kolonėlių plėtra, ir šiandien problema praktiškai išspręsta. Deja, to negalima pasakyti apie Lietuvą. HVO100 degalinių plėtra yra lengviausia, bet stringa. Vandenilio tinklas sustojo plėstis, o elektra varomų automobilių įkrovimo tinklas per mažas, jo plėtrą stabdo nepakankami elektros tinklų pajėgumai.

Pasak Europoje pirmaujančios tarptautinių mobilumo paslaugų platformos „DKV Mobility“ vadovo Baltijos šalyse Artūro Michejenko, dabartinė situacija apsunkina Lietuvos vežėjų perėjimą prie alternatyvių degalų. Būtina išsami maršrutų ir veiklos analizė, nes priešingu atveju naujos transporto priemonės gali tapti rimta problema. Pavyzdžiui, dujinis ar elektrinis vilkikas turi važiuoti daug ir reguliariai, kad atsipirktų. Neaiški investicinė grąža ir infrastruktūros trūkumas kelia daug klausimų verslui.

Anot A. Michejenko, platformos kaip „DKV Mobility“ padeda vežėjams planuoti maršrutus pagal esamą alternatyvių degalų infrastruktūrą, matant visus papildymo taškus žemėlapyje ir leidžiant patogiai atsiskaityti. Bendrovė klientams siūlo daugiau kaip 2000 sunkvežimiams pritaikytų įkrovimo taškų ir 24 tūkst. alternatyvių degalų papildymo vietų visoje Europoje. Vežėjams skirta platforma leidžia maršrutus planuoti pagal esamą infrastruktūrą.

Valstybės parama ir ateities perspektyvos

Nors perėjimas prie „žalesnio“ transporto atveria verslui naujų galimybių (pvz., dalyvauti viešuosiuose pirkimuose, kur taikomi tvarumo kriterijai), R. Vėlavičius pabrėžia, kad esama valstybės paramos sistema nėra pakankamai lanksti. Elektriniai ir vandeniliniai sunkvežimiai kainuoja 2-4 kartus brangiau nei dyzeliniai. Valstybės parama yra, tačiau jos sąlygos turi būti aiškios ir paprastos. Pavyzdžiui, negalima reikalauti, kad elektrinio vilkiko savininku būtų tik vežėjas, o ne lizingo bendrovė, kuri faktiškai ir yra turto valdytoja. Norint mažinti CO₂ emisijas, investuoti turi visi - ir paslaugų teikėjai, ir jų užsakovai.

Anot ekspertų, sėkmingas perėjimas reikalauja ne tik investicijų į pačius vilkikus, bet ir į visą logistikos modelį. Tai leistų sumažinti priklausomybę nuo dyzelino kainų svyravimų, riziką susidurti su taršos mokesčiais, emisijų kvotomis ar apribojimais dyzeliniams automobiliams įvažiuoti į miestus ar jų zonas. Vis dėlto infrastruktūros aprėptis yra labai nevienoda, todėl būtinas užtikrintumas, kad sunkvežimiai važiuotų maršrutais, kuriuose galima patogiai papildyti degalus. Tam reikalingas strateginis požiūris ne tik į degalus, bet ir į logistikos modelį.

ES iniciatyvos ir tikslai

Perėjimas prie emisijų neišskiriančių transporto priemonių turi vykti kartu su įkrovimo ir degalų papildymo stočių infrastruktūros kūrimu. Kylant degalų kainoms ir laikantis ES klimato tikslų iki 2030 m. Įkrovimo ir degalų papildymo stotelių skaičiaus didinimas yra esminis. 2022 m. spalį Europos Parlamentas (EP) sutarė dėl infrastruktūros taisyklių; 2023 m. kovą EP ir ES Taryba sutarė dėl privalomų nacionalinių tikslų kuriant alternatyvaus kuro automobiliams ir sunkvežimiams infrastruktūrą.

  • Iki 2026 m. bent 400 kW galios automobilių elektros įkrovimo punktai bus kas 60 km, o iki 2028 m. jų galia išaugs iki 600 kW.
  • Iki 2028 m. pagrindiniuose transeuropiniuose transporto tinkluose (TEN-T) turėtų būti įrengtos krovininių automobilių ir autobusų įkrovimo stotelės, kurių galia, priklausomai nuo kelio, turėtų būti nuo 1400 kW iki 2800 kW.
  • Iki 2031 m. bent kas 200 km pagrindiniuose keliuose bus įrengtos vandenilio degalinės.

Atnaujintose taisyklėse taip pat numatyta paprastesnė įkrovimo ir apmokėjimo tvarka. Alternatyvių degalų infrastruktūros direktyva taip pat apima jūrų ir aviacijos sektoriaus nuostatas. Į ES atkūrimo nuo COVID-19 pandemijos planą „NextGenerationEU“ įtraukta 20 mlrd. eurų investicijų į ekologiškų transporto priemonių pardavimo skatinimą. ES taip pat nustato griežtesnes CO2 emisijų ribas naujiems automobiliams, kurios skatins naudoti tvarų kurą. Iki 2035 m. visi nauji parduodami automobiliai ES turės būti nulinės emisijos.

Lietuvos alternatyvių degalų parkas

Apie 5 % šiuo metu ES važinėjančių automobilių ir mikroautobusų naudoja alternatyvų kurą. 2022 m. elektromobilių skaičius ES išaugo iki daugiau nei 4,4 mln. - 16 kartų daugiau nei 2015 m. 2022 m. iš 953 567 automobilių Lietuvoje, 93 578 vartojo alternatyvų kurą. Lietuva iki 2026 m. planuoja įrengti keturias vandenilio degalines, o iki 2030 m. - bent dešimt. Taip pat aktyviai plečiamas 350-400 kW galios įkrovimo stotelių tinklas.

tags: #alternatyvus #kuras #automobiliams