Článek
Dne 4. 3. přijal parlament EU návrh Komise, že elektromobil není automaticky klimaticky neutrální vůz. Toto usnesení je komentováno sdělením, že e-autům zazvonil v EU umíráček. Je tomu tak? Debata o elektromobilitě je agresivní. Pokusme se ale debatovat a argumentovat trochu jinak, v úrovni velikánů naší elektroenergetiky a elektrotechniky, např. prof. Vladimíra Lista, který prosadil standardizaci a sjednocení moravské přenosové sítě, v roce 1932 byl spoluautorem metra pro Prahu, a za zády komunistů se spojil s odborníky z bývalého SSSR, jen aby stavbu metra prosadil proti šílené představě podpovrchové tramvaje. Praha byla zachráněna . Brno v roce 1932 spustilo první teplárnu dle parametrů jím vypočítaných. Následně je převzala velká evropská města. Aby toho dosáhl, přesvědčil výrobce 70 kontrahovaných kotlů, aby uvažoval racionálně. Jeden zdroj a rozvod tepla bude čistší a energeticky úsporný. Prof. V. List byl velikánem elektrotechniky, který by těžce nesl naši naivitu a váhání v podpoře výroby čisté energie. Nemluvě o cenových hrátkách. A využijme i názorů světově uznávaného odborníka prof. Václava Smila, z jehož knihy Fakta nelžou, a dalších, které napsal, musí každého člověka mrazit. Jsou o tvrdé realitě. V názoru, že veškerá energie současné společnosti pochází z fosilních paliv. A staví nás před zdánlivě neřešitelný rébus jak zajistit budoucnost lidstva. Ale také prohlásil na pražské konferenci, že klimatické změny jsou ovlivněny člověkem, o tom není pochyb. Uznává tedy fyzikální děje v atmosféře jako člověk ovlivněné a člověkem změřitelné .
Fyzikální fakta
My se proto v tomto článku debatě o změnách klimatu a údajích panelu IPCC úplně vyhneme. Pokud bychom začali o IPCC diskutovat, ocitli bychom se v bludném kruhu. Ale snad se shodneme na funkci fotosyntézy probíhající v zelených rostlinách a řasách , jako základního a jediného mechanismu jímání CO2 z atmosféry a jedinečného biochemického cyklu vytvářejícího sacharidy právě zpracováním plynného CO2 a uvolňování kyslíku – základního plynu naši atmosféry. A shodneme se na vyšším objemu CO2 v atmosféře, tedy hlavního ukazatele funkce skleníkových plynů. Od počátku industrializace narostl jeho podíl v atmosféře z cca 225 ppm CO2 na současných 440 ppm CO2 a podíl neustále roste – a znovu opakujme, toto je fakt, nikoliv hypotéza IPCC nebo Komise EU. Předchozí tisíciletí znají kolísání obsahu CO2, ale v mnohem menším rozsahu. Objem CO2 v atmosféře bohužel hraje hlavní roli v zamezování úniků tepla ze slunečního záření do atmosféry. Je-li jej moc, vytvoří pokličku. Roste teplota, tají ledovce, roztává permafrost, uvolňuje se metan, další skleníkový plyn, který ohrožuje pro nás přijatelnou teplotu na Zemi. To vše vidíme na vlastní oči a popírat to by byla e pošetilost.
Odpůrci těchto změřených hodnot tvrdí, že vyšší obsah CO2 i teplota zvyšují intenzitu fotosyntézy. A že díky tomu se ozeleňují i oblasti Sahelu. / Dopad okyselování mořské vody na zelené organismy taktéž z debaty vyjmeme./. Bohužel nedořeknou, že vysoký obsah CO2 snižuje nutriční hodnoty rostlinných pletiv, až úplně zamezí kvetení a tvorbě semen. Znamená nástup úplně jiných rostlin, které neumíme využít k naší potravě. Při vysokých teplotách dnes nerostou ani rajčata. A že by Sahel, Sahara a severní Afrika a Asijské náhorní vrchoviny oplývaly vodou, nelze nijak doložit. Jiný zdroj CO2, než ze spalování fosilních paliv na Zemi není. Bůh to neumí a snad ani nemá důvod to dělat. Jakou roli v tom hrají stamiliony automobilů ? Provoz spalovacích motorů je na fosilních, uhlíkatých paliv zcela závislý. Je tu otázka, jestli produkci CO2 / a dalších plynů a mikroprachu/ omezit nebo zcela vyloučit. A tím řešit, jak zajistit mobilitu, bez níž se náš život zastaví? Můžeme se hádat, jestli je podíl dopravy na zvyšování CO2 v ovzduší 5% nebo 30 %, ba dokonce, jestli oteplování není přirozený jev a zcela se zvrátí. Ale to nic neřeší. Automobily jsou jistě jen částí problému, ale mají neopominutelný podíl. Co tedy dělat? Pokud někdo nepřijme do debaty ani tato fakta – ať nečte dál
První náznaky problémů automobilismu
5. prosince 1952 postihl Londýn smrtelný smog. V jeho důsledku zemřelo, dle britských úřadů, 12 000 lidí. Tedy o 12 000 lidí více, než v období předešlého roku. Nebylo sice v zájmu úřadů zveřejnit tak vysoké číslo, ale Londýn zažil katastrofu. Přesná čísla o složení smogu, včetně podílu SO2 a CO2 v emisích nejsou k dispozici. Tehdy se neměřily. Britové reagovali rázně. Bez ohledu na chybějící analýzy přesně věděli o co jde a ihned podpořili přechod otevřených topenišť na elektřinu a plyn. Včetně finanční stimulace. Drakonické omezování dopravy v Londýně je dnes proslulé. Britský pragmatismus?
Na konci 80. let byla města severozápadních Čech opakovaně postihována desetinásobným překročením limitů emisí SO2 . Nebylo vidět chodníky pod nohama. Komunisté řešili problém jedovatého ovzduší zvláštním finančním příplatkem, lidově nazvaným pohřebné. Pod tlakem veřejnosti zahájili také rozhovory s německými firmami o stavbách odsiřovacích jednotek, na Západě už běžných, na české uhelné elektrárny. Naši zákonodárci po roce 1989 stanovili termín odsíření energetiky na rok 1994 a ke cti např. a.s. ČEZ je třeba říci, že se toho zhostila. Přesto patří ČR v produkci imisí na obyvatele na třetí místo v Evropě. Jsme dosti špinavou zemí. V dopravě samotné vzniká téměř 30 % všech emisí oxidu uhličitého produkovaných v Evropě. / Nejmenší udávaný podíl je 17 %/. Není sporu o tom, že taková produkce emisí má vliv na stav zemědělské půdy, lesů, staveb, konstrukcí a především na lidské zdraví. Mikroprach zabíjí, mikroplasty jsou už v tělech novorozenců, jak prokázal výzkum v Ostravě v roce 2023.
Smogová situace ve velkých městech USA v 60.letech vedla k přijetí zákona o ochraně ovzduší, tzv. Clean Air Act. / CAA/ . Veřejnost byla díky tomuto zákonu v médiích každoročně informována o pořadí největších znečišťovatelů ovzduší a vod. Firmy reagovaly opatřeními ke snížení emisí i odpadů. Otevřela se éra snahy po čistotě průmyslu. Civilizační krok kupředu. V USA vzniklo mnoho nových technologií na čistější spalování fosilních paliv, Evropa nezůstala pozadu. Ale smog byl produktem zplodin výfukových plynů automobilů. CAA proto také stanovil povinnost vybavit nové automobily katalyzátory výfukových plynů. „Je to ta nejhloupější věc, která se kdy autům přihodila,“ řekl manažer Chrysleru. Očekával odpor kupujících. Reprezentoval tu část podnikatelů, která smogové situace bagatelizovala. Prodej vozů v USA ale nestagnoval, ale naopak rostl. Přesně tak, jak to předpokládali manažeři těch automobilek, které sledovaly odpor obyvatel ke smogovým situacím pozorněji . Reagovali logicky vývojem katalyzátorů. Projekt katalyzátoru na bázi platiny připraveného do výroby, ale odkládaného co nejdále to šlo, byl ale prozrazen a Senát státu Kalifornie jako první na světě povinnost nasazení katalyzátoru uspíšil. Následovaly další státy. EU přijala tuto povinnost v roce 1989, ČR v roce 1972. Dovolte malou poznámku: V roce 1989 ing. Marcela Moravá z Bratislavy obdržela patent na katalyzátor na elektrickém principu. Využívá se ve sklářství.
Do hry vstupují ropné krize a ceny fosilních paliv, uhlí, ropy a plynu
První ropná krize v 70. letech způsobila hospodářský šok, a od té doby se pozornost veřejnosti upírá k cenám ropy na světových trzích s oprávněnou obavou. Prof. Smil neustále připomíná skutečnost, že naše civilizace využívá fosilní paliva jako jediného zdroje energie. Ať děláme cokoliv. Neexistuje na světě výrobek, který by nezanechal uhlíkovou stopu, tzv CO2 eq. Včetně výroby jakéhokoliv obnovitelného zdroje energie, počínaje jadernou elektrárnou a konče fotovoltaickým panelem. Naše keramické materiály ve stavebnictví potřebují energii fosilních paliv, zemědělství , průmysl, atd., stále mluvíme o fosilních palivech. Naše civilizace je poháněna spalováním fosilních paliv. Tento fakt obsahuje každá kniha o energiích už pro mládež. Někdo tomu dodnes nevěří. A ropná krize odstartovala, byť nesmělé, hledání nových obnovitelných zdrojů energie.
Automobily spalují ropné produkty, tedy fosilní palivo. Je zde mnoho důvodů zvažovat vhodnost tohoto paliva pro budoucnost mobility, možná ne tak vzdálenou. Možná budeme potřebpvat toto fosilní palivo naléhavěji v jiných oborech. Odpůrci elektromobility argumentují dostatkem ropy na světových trzích. Přesný či přesnější údaj zásob ropy a ceny těžby neexistuje. Přesně víme jen současné náklady na těžbu a dopravu ropy, z níž samozřejmě vyčnívá Blízký východ s cenou 9 USD za barel , ale cena roste až číslu 20 USD a více u podmořské těžby. I když cena těžby z břidlicových vrstev, jedna z dnes nejdražších a nespornějších, klesá, ceny ropy trvale rostou. Ba dokonce i přesto, že se objevují teorie jejich výroby jakousi biosyntézou. Pro příští rok jsou odhadovány na 97 USD za barel. Poroste cena ropy nadále? Podle zákonů trhu určitě. Bude ropa nadále tajnou zbraní některých zemí, jak se jí stala dnes? Určitě. Můžeme být na ropě a tedy pohonu automobilů zcela závislí?
Ekonomika a možnosti nových pohonů
Velký počet zemí na světě a Evropa zvláště, jsou na výrobě automobilů nesmírně závislé, volili bychom spíše termín – silně závislé. Jakýkoliv pokles odbytu automobilů se ihned projevuje na snížených objednávkách automatizace, obráběcích strojů a strojů na utváření plastů, což zasahuje strojírensky orientované ekonomiky zcela zásadně. Český autoprůmysl poskytuje na 120 000 pracovních míst a jeho tržby překročily jeden bilion korun ročně. Je to pro nás naprosto zásadní ekonomický obor. Obsahuje i prvky národní hrdosti. Není tedy divu, že se nás vývoj tohoto oboru dotýká, nehledě na skutečnost, že bez mobility si nedovedeme současnou společnost ani představit. O její budoucnost se proto musíme intenzivně zajímat.
Obavy výrobců automobilů a ekonomů všech zemí po ropných krizích vyvolaly první úvahy, jak ji nahradit. Nebo jak snížit podstatně spotřebu spalovacích motorů. Bohužel často je tato snaha v kontrastu s módními trendy. Dnešní auta jsou větší a těžší, že ta ze 70.let. Přestože máme nové konstrukční materiály. Vědecké poznatky o vlivu uvolňování CO2 a dalších plynů skleníkového efektu dodávají těmto myšlenkám na důrazu. Takže je tu přirozená otázka: lze ještě více snížit hranici hmotnosti CO2 ve výfukových plynech automobilů? Konstruktéři tvrdí, že hranice 90 g CO2 na kilometr je hranice technických možností spalovacího motoru. Za hranicí fyzikálních možností a našich znalostí jak je využít. Už od 60.let se dokonce i u nás proto zkoušely elektrické pohony. Proč elektrické? Rozhlédněme se kolem. Jiný pohon nemáme k dispozici. / Vynechejme vodík pro energetickou náročnost/. Na VUT Brno byl připraven v 70. letech elektrický vůz, který s olověnými akumulátory připomínal spíše pověstnou ještěrku. Jenže na stejné VUT v Brně je dnes i myšlenkový trust vývoje nových baterií. A výsledky jím sledované, o vývoji nových baterií s menším obsahem vzácných a tak drahých kovů jsou slibné. Horečně se řeší i recyklace baterií. Je zde ještě více fyzikálních faktorů, proč se zajímat o elektromotory. Elektromotor má dvakrát vyšší účinnost než spalovací motor. A jeho účinnost roste dokonce se zatížením.
Zastánci trvalé udržitelnosti spalovacích motorů argumentují určitě pravdivými čísly. Nelze je popírat. Autor článku o umíráčku M.Smutný využil například analýzu bruselského think-tanku Green NCAP a následnou studii strojních inženýrů a pedagogů Jana Macka a Josefa Morkuse z ČVUT, kde se hned v preambuli hovoří o tom, že uhlíková stopa elektromobilu může být vyšší než automobilu se spalovacím motorem. Doloženo čísly. Tzv. CO2 eq – tedy edkvivalnetu, který má zahrnovat veškeré energetické spotřeby pro výrobu a provoz výrobku je zcela závislý na ceně elektřiny. O tom není pochyb, i když jde o výpočty, které mohu být zatíženy chybami. / A je hrozné přitom pomyslet na neskutečně nízkou účinnost našich uhelných elektráren, která tato čísla doslova násobí/. A hovoří se zde o tom, že bude záležet na cenách elektřiny z alternativních zdrojů. To je také naprosto logické a bylo by pošetilé to zpochybnit. Ale může to změnit situaci? Může to změnit náš pohled na budoucnost elektromobility, na hledání nových pohonů a zkoušení všeho možného co technika nabízí a co ještě možná ani neznáme? Můžeme vynechat z našich úvah o dostupnosti výroby energie a její výroby z fosilních paliv upřednostněním spalovacích motorů a zamítnutím výroby oceli, cementu nebo skla ?
Jen nové formy výroby elektřiny mohou podpořit skutečnou elektromobilitu
Tuto poslední kapitolu bychom mohli otevřít debatou o současném stavu naší elektroenergetiky. Jen silná produkce elektřiny a dobré ceny by mohly elektromobilitu, například u nás, učinit ekonomicky a ekologicky výhodnou. Potřebovali bychom myšlení prof.V.Lista. O naději na výrobu levné elektřiny v nejbližší bucnosti lze na 100 % pochybovat i. Toto ale nechce a nemůže být úvaha o promeškaných příležitostech stavby nových zdrojů energie s jímáním a bezpečném ukládání CO2, které byly na pořadu dne ještě na počátku 90. let, ale zmizely jako pára na vodou ve chvíli, kdy se zavedl tzv. volný trh s elektřinou. Dnes vítězí peníze, zisk, fyzika a chemie šly stranou. Naděje je tedy v alternativních zdrojích, nazývaných OZE. Hovoří o nich všechny studie o budoucnosti energetiky a elektromobility , i v citované práci inženýrů s ČVUT o nemožnosti označit elektromobil za bezuhlíkatou technologii. Ale to nás zavádí do mnohem hlubších úvah o budoucnosti naší ekonomiky, samotného života. Je to doslova změna civilizace.
Je tedy zřejmé, že z mnoha důvodů, především situaci v kapacitách výroby elektřiny, nastává doba podpory OZE. A technologií na ukládání vyrobené elektřiny a výroby baterií. Tedy velké naděje pro elektromobilitu, nebo spíše podmínkou elektromobility? Co se týče bezuhlíkaté energetiky, tedy podílu OZE, vede Norsko, prosazuje se Čína. Norsko má 99% podíl elektřiny z obnovitelných zdrojů, USA 21%, Čína15 %, / ale instaluje největší objem nových zdrojů na světě/ v ČR 17,7 %. Výše podílu OZE na celkové produkci elektřiny se shoduje s prodejem a oblibou e-automobilů v příslušných zemích. Je výsostným právem každé uzemě, tedy i zemí EU, aby si stanovily podmínka jak podpory OZE, tak i nasazení elektromobilů. A jejich podpory. Výrobci automobilů se chovají racionálně a hledí do budoucnosti. Využívají vše, co současné technologie nabízejí . Proto zde elektromobily jsou. Kapitál si vždy hledá cesty znásobení. Představují trhu nové možnosti a nezakrývají limity. Kromě Muskovy Tesly v přehledu značek dominují ty čínské. Dokonce to vypadá, že manažeři tamního průmyslu spoléhají na plán, jak dobýt světové trhy právě s elektrickými auty. Čína vykoupila dosažitelné zdroje lithia a dalších ková potřebných k výrobě baterií, jejichž kapacita a výkon rostou takovým tempem, že před rokem se na sklad vyrobená auta stávají neprodejná, neboť parametry nových baterií je činí zastaralými. Ale i zde se brzy narazí na fyzikální limity výkonnostních možností. A možná, že sázka Muska a Číny na elektroauta budou omylem. Považovat rovněž koncerny výroby automobilů za tak slabé, že by nedokázaly oponovat politikům obviňovaným z nedostatku ekonomického uvažování a zeleného tmářství je směšné. Faktem však je, že každý další stupeň výroby a využití energie bude dražší, než levná fosilní paliva.
Technici vědí co je to TRIPS, systém, který mimo jiné nabízí konstruktérům přehled různých možností řešení problému před nímž stojí. Je to shrnutí všeho, co lidstvo vymyslelo a patentovalo. Umožňuje pohled na technické, ale obvyklé řešení technických problémů, jež má už své limity, ze zcela jiného úhlu. Používají jej světové firmy i NASA. V oboru pohony se nic převratného, kromě elektromotoru , nenabízí. Možná zatím. V současné době, za současného stavu hledání po omezení CO2 v atmosféře je to jediné řešení. Hybridní pohony se spotřebou spalovacího motoru pod 4 litry uhlíkatého paliva na100 km jsou jakýsi uznávaný předstupeň. Vše je v pohybu, podpora výzkumu a vývoje , a o tom nelze vůbec pochybovat ani minutu, neustále roste, stejně tak jako naše poznání a exaktněji měřená data o pohybu CO2 na planetě. Takže proč mluvit o umíráčku?
