Nedávno obletela svet informácia, že úrady v Singapure si posvietili na vylučované emisie elektromobilu Tesla model S a udelili mu vysokú pokutu za neekologickú prevádzku. O elektromobiloch sa na druhú stranu hovorí, že emisie neprodukujú, veď ako by aj mohli, keď že sa v ich motoroch nespaľuje žiadne palivo? Uvedená situácia vzbudila v kruhoch laickej aj odbornej verejnosti pomerne zaujímavú diskusiu. Kde je teda pravda? Problémom je, že celá diskusia o emisiách je v prípade elektromobility postavená z jednej časti na pocitoch a z druhej časti na nesprávnej logike posudzovania emisií. Ale poďme na to postupne.
Mýtus 1: Výfuk sa rovná emisiám
Štandardne sa o emisiách hovorí v kontexte výparov CO2, NOx resp. iných pevných látok, ktoré auto produkuje v motore a vypúšťa ich do sveta cez výfuk. Tieto emisie vznikajú v motore spaľovaním stlačeného paliva, najčastejšie benzínu alebo nafty. Táto logika sa zdá byť na prvý pohľad správna, veď kde inde ako na výfuku by sme tie emisie mali merať? No dobre teda. V tomto prípade teda môžeme povedať, že elektromobily naozaj neprodukujú žiadne emisie, nakoľko sa v ich motore nič nespaľuje a dokonca nemajú ani výfuk, ktorým by do sveta vydymili akékoľvek zostatkové výpary. Z tohto pohľadu sa teda skutočne jedná o bezemisnú dopravu, ale...
Mýtus 2: Aj elektrárne dymia, rovnako alebo ešte viac
Kritici elektromobility a environmentálne založenejší ľudia si ale uvedomili, že vlastne aj tú elektrinu treba niekde vyrobiť a to sa samozrejme nezaobíde bez emisií. Elektromobilita teda predsa len nie je bezemisnou formou dopravy. Výsledok, či elektromobil produkuje emisií veľa alebo málo, bude závisieť od zdroja tejto elektriny. Každá krajina má svoj vlastný koeficient, ktorý hovorí o tom, ako efektívne vie krajina vyrábať elektrinu z pohľadu emisií. Inými slovami to nepriamo hovorí aj o tom, aký je vysoký podiel zastúpenia fosílnych palív na celkovej výrobe elektriny. Krajina, ktorá by bola napájaná takmer výhradne na jadrovej energii, energii z vody, slnka alebo vetra by takéto prepočítané emisie mala blízke nule, zatiaľ čo krajina, ktorá by elektrinu vyrábala primárne spaľovaním uhlia, by tieto emisie mala extrémne vysoké. Pomer medzi zdrojmi pri výrobe elektriny sa niekedy označuje aj ako energetický mix. V rámci Európy je takýto energetický mix až na niekoľko výnimiek vo všeobecnosti priaznivý. Slovensko ho má dokonca jeden z najlepších, nakoľko máme vysoký podiel elektriny z jadra a obnoviteľných zdrojov energie. Pre porovnanie, pre Slovensko bol stanovený tzv. emisný faktor na úrovni 0,353, zatiaľ čo priemer EÚ je 0,578. Tieto faktory predstavujú prepočítaný ekvivalent množstva ton emisií CO2 spojených s výrobou 1 MWh elektrickej energie. V Európskej únii majú nižšie hodnoty emisného faktoru už iba Rakúsko (0,310), Litva (0,174), Francúzsko (0,146) a Švédsko (0,079). Ak teda započítame aj emisie spojené s výrobou a distribúciou elektrickej energie, v našich podmienkach sme na tom stále veľmi dobre. Ak zoberieme ale inú krajinu, napr. spomínaný Singapur resp. väčšinu Ázie, tak uvedené emisie spojené s výrobou elektriny budú naozaj vysoké, teda aj prevádzka elektromobilov pre mnohé takéto krajiny nebude vychádzať v zelených číslach. To by ale malo byť skôr impulzom na zamyslenie pre danú krajinu, ako vyrábať elektrickú energiu efektívnejšie, nie argumentom pre spochybňovanie elektromobility vo všeobecnosti. Pozitívnymi extrémami sú napríklad Švédsko, Island alebo Paraguaj, ktoré vyrábajú elektrinu vzorovo ekologicky a v ich prípade sú elektromobily z pohľadu emisií dokonalým riešením v doprave. A dlhodobý vývin jasne ukazuje, že v minimálne v Európe ekologickejšie formy výroby elektriny postupne naberajú na sile, teda situácia by sa mala do budúcna iba zlepšovať.
Mýtus 3: Emisné štandardy v doprave zodpovedajú realite
Európska únia sa dlhodobo snaží o definovanie maximálnych prípustných emisií, ktoré by auto v rámci svojej prevádzky malo produkovať. Relatívne nedávno boli predstavené nové emisné štandardy pre CO2, ktoré by mali povinne platiť od roku 2021. Tieto emisie ale nie sú úplne konečné. Pri štandardných pohonoch totiž počítame iba emisie na strane vozidla, teda čo auto vyprodukuje počas jazdy. Teraz si ale predstavme rafinériu, kde sa toto palivo spracováva. Jedno pomerne veľké mesto s vysokou spotrebou energie, často dokonca vlastnou elektrárňou, z ktorého sa pomerne dosť dymí. Ropa sa teda tiež sama nevyťažila, nespracovala na benzín/diesel, nerozdistribuovala na čerpaciu stanicu a nenatankovala do nádrže. Tieto ostatné emisie spojené so spracovaním fosílnych palív síce tiež vieme spočítať, samotné emisné normy ich ale nezohľadňujú a preto aj porovnávanie elektrických vs. benzínových/dieselových pohonov nie je za daných podmienok ani presné ani korektné. Tieto emisie často vykazujeme v inej tabuľke spojenej skôr s hospodárstvom a nie dopravou a teda nás ako keby nemuseli zaujímať. To je ekvivalentné dvom susedom, ktorí si porovnávajú spotrebu vody. Jeden počíta vodu, ktorú vypije a ten druhý aj tú, ktorou sa sprchuje a zalieva záhradku. A hádajte, kto z toho porovnania pravdepodobne vyjde ako ten neefektívny? Ak teda chceme, aby sa emisie počítali skutočne férovým spôsobom, tak musíme zohľadniť pre všetky typy palív v doprave rovnaké typy údajov. Za daných podmienok následne môžeme urobiť skutočné porovnanie, ktorý pohon je emisne efektívny a vhodný. Samostatnou kapitolou emisií sú nebezpečné oxidy dusíka (NOx), ktoré sú nebezpečné pre životné prostredie aj pre zdravie obyvateľstva, s dopadom predovšetkým v oblasti respiračných, kardiovaskulárnych a onkologických ochorení. Emisie NOx napríklad reguluje emisná norma, najnovšie EURO6. Verejným tajomstvom tohto obdobia ale je, že mnohé automobilky majú zásadné problémy dodržiavať uvedené hodnoty emisií NOx pri dieselových pohonoch a viaceré testy ukazujú, že mnohé automobily ich v praxi mnohonásobne prekračujú aj vďaka nepresným metodikám merania. Nespomínam nedávny emisný škandál spoločnosti Volkswagen, ktorá sa snažila podliezať predpísané emisie úpravami počas merania.
Mýtus 4: Výroba elektromobilov emisne neguje prípadnú úsporu získanú ich prevádzkou
Ak by sme teda v zmysle uvedeného chceli jednoznačne povedať, ktorý pohon je efektívnejší, museli by sme presne zmerať a spočítať nielen emisie na strane vozidla, ale aj všetky emisie spojené s výrobou a distribúciou daného paliva. Ďalšou komplikáciou sú emisie spojené s výrobou vozidla a jeho následnou recykláciou. V prípade elektromobilov sú tieto emisie v súčasnosti naozaj vyššie ako pri vozidlách so benzínovými motormi. Po rozpočítaní na priemerný životný cyklus vozidla emisie spojené s výrobou a recykláciou v prípade elektrických vozidiel vychádzajú približne na 70 g CO2 /km, zatiaľ čo pri benzínových vozidlách je to okolo 40 g CO2/km. Uvedený prepočet pre výrobu elektromobilov ale predpokladá, že batéria bude po jej expirácii vyhodená resp. spracovaná ako odpad. Praxou ale je, že už dnes sa pri batériách elektromobilov počíta s ich druhým životným cyklom v podobe úložísk elektrickej energie napríklad pre elektrárne, domácnosti a podobne, kde by ani ich relatívne znížená kapacita po rokoch služby nepredstavovala zásadný problém. Ale aj v prípade takýchto nie úplne presných a umelo navýšených hodnôt stále platí, že ak sa tieto produkčné emisie pripočítajú do celku, tak pri ekologickejších formách výroby elektriny elektromobily emisiami naďalej nepresahujú ich benzínové alebo naftové ekvivalenty. V rámci priemerne zelenej výroby elektriny prepočítané emisie elektromobilov dosahujú stále veľmi priaznivé hodnoty maximálne niekde na úrovni emisne najšetrnejších benzínových motorov. V prípade krajín, ktoré vyrábajú elektrinu ukážkovo ekologickým spôsobom, celkové emisie pri elektromobiloch hlboko podliezajú aj najekologickejšie vozidlá poháňané fosílnymi palivami.
A teraz trochu matematiky
Tesla Model S vo verzii Performance je vybavená 85 kWh batériou, čo zodpovedá výrobcom udávanému dojazdu 435 km. Ak zohľadníme oficiálny emisný faktor, v prípade Slovenska vieme vypočítať, že na prejdenie tejto vzdialenosti je potrebné batériu nabiť energiou zodpovedajúcou, a to vrátane distribúcie a strát na sieti, objemu 30 kg vyprodukovaných emisií CO2. Po zohľadnení emisií spojených s výrobou vozidla sa dostaneme na 60 kg emisií CO2, reálne to zrejme bude ešte výrazne nižšie. Samotný elektromotor prakticky neprodukuje emisie a otery pneumatík sú totožné pre všetky palivá, takže ostaňme na tomto čísle ako na finálnom. Pri benzínovom osobnom aute by rovnaká vzdialenosť v zmysle aktuálnych emisných štandardov zodpovedala 57 kg CO2 spojeným s činnosťou motora pre vozidlo spĺňajúce dnes platné maximálne dovolené emisie 130g CO2 /km. Ak budeme vychádzať z maximálnych povolených hodnôt 95g CO2 /km povinných pre nové vozidlá od roku 2021, dostali by sme sa na 41 kg emisií CO2. Po započítaní emisií spojených s výrobou vozidla pre oba emisné stropy sa dostávame do rozhrania 74 kg emisií CO2 platných pre dnešok a teoreticky 58 kg výhľadovo po 2021. Ak by sme chceli objektívne započítať všetky emisie spojené s benzínovým vozidlom, vrátane ťažby, výroby benzínu a podobne, tak by sme sa pri danej vzdialenosti dostali až niekde k hodnotám 86 kg CO2. Pravdou taktiež naďalej zostáva, že nový emisný strop vstúpi do platnosti až od roku 2021 a veľká časť dnešných nových vozidiel ho ešte stále ani zďaleka nespĺňa a je otázne, či bude v budúcnosti.
Záver
Za podmienky aspoň z polovice rozumnej výroby elektrickej energie vychádzajú elektromobily stále ako emisne efektívnejšia alternatíva aj voči najčistejším beznínovým alebo naftovým vozidlám. To je aj príklad Slovenska, kde je tento pomer ešte priaznivejší a z daného dôvodu je elektromobilita v našich podmienkach skutočnou perspektívou nielen pre znižovanie emisií CO2, NOx a ostatných pevných častíc, ale mimo iného aj hluku z dopravy alebo závislosti na fosílnych palivách. A ak sa v našej energetike aj naďalej budú podporovať nízkoemisné formy výroby elektriny, tak sa bude táto situácia naďalej zlepšovať. Taktiež existuje predpoklad, že sa emisne výrazne zefektívni aj pokročilejšia technológia výroby batérií, takže neexistuje pochybnosť o ekologickom potenciáli elektromobility pre Slovensko.
