Ce tipuri de surse de combustibil trebuie utilizate pentru decarbonizare?

Ce tipuri de energie sunt disponibile în prezent pentru a alimenta un autocamion?

Există 4:

• Diesel
• Gaz
• Hidrogen
• Electricitate

Să le trecem în revistă pe rând pentru a vedea care dintre ele va fi cea mai eficientă în reducerea emisiilor de CO2 2.

Rețineți că toate emisiile de CO2 menționate sunt calculate de la leagăn la mormânt, cu alte cuvinte, iau în considerare toate emisiile de CO2 emis, de la producerea energiei și a vehiculelor până la sfârșitul ciclului de viață al acestora. Aceste calcule au fost efectuate pentru un vehicul de 16 tone.

Bio-Diesel, un ester de acid gras produs din uleiuri vegetale, cum ar fi cel de rapiță, asigură o economie de 65% din emisiile de CO2 în comparație cu motorina de origine fosilă și ar putea fi un bun supliment pentru decarbonizare transportul rutier de mărfuri. În prezent, este evident că este una dintre cele mai ieftine soluții.

Cu toate acestea, utilizarea biodieselului pentru transportul rutier este restricționată de cantitățile limitate disponibile, iar producția sa poate genera, de asemenea, riscuri de despădurire și se poate confrunta cu concurența altor sectoare, cum ar fi producția alimentară.

Până în 2040, este foarte probabil ca nu mai mult de 10% din camioane să utilizeze acest tip de combustibil.

Carburanții sintetici (XTL, HVO), biocarburanți de a doua generație, oferă reduceri suplimentare ale emisiilor de CO2 2. Obținuți din grăsimi animale, uleiuri uzate sau reziduuri forestiere, aceștia nu concurează cu produsele alimentare. Cu toate acestea, cantitățile disponibile în prezent sunt foarte mici și probabil că vor rămâne așa în următoarele decenii, deoarece cantitatea de materii prime utilizabile este limitată.

E-diesel, produs cu ajutorul energiei electrice regenerabile, a apei și a emisiilor de CO2 din atmosferă, oferă, de asemenea, o reducere de 65% a emisiilor în comparație cu motorina fosilă. Cu toate acestea, pentru a fi disponibil, este nevoie de investiții masive care nu sunt încă un pariu sigur.

Aceasta înseamnă că metan, care există sub două forme: gaz natural fosil și biogaz produs prin fermentarea gazeificării materiei organice (biomasă).

Gazele naturale fosile asigură o economie de numai 5% din emisiile de CO2 în comparație cu motorina. Prin urmare, nu este o opțiune viabilă pentru decarbonizare.

Bio-metan sau biogaz, produs prin fermentarea sau gazeificarea materiei organice, servește la emiterea cu 75% mai puțin CO2 decât în cazul motorinei. Cu toate acestea, cantitățile de biogaz disponibile sunt și vor rămâne limitate. Astfel, pentru utilizarea sa, sectorul transporturilor va fi în concurență cu alte sectoare de activitate, iar prețul său (de 4 ori mai mare decât cel al gazului natural în 2019) va crește din cauza scăderii probabile a fondurilor publice pentru producția sa.

Biogazul emite oxizi de azot (NOx), ceea ce îl va descalifica pentru utilizarea în oraș. În cele din urmă, efectul său potențial de gaz cu efect de seră, care contribuie la încălzirea globală, este de 86 de ori mai mare decât cel al CO2 pe o perioadă de 80 de ani și, prin urmare, necesită o monitorizare foarte atentă pentru a reduce la minimum riscurile de scurgere în timpul producției și transportului său.

Aproximativ 10% din camioane, probabil vehicule grele, de mare tonaj și de construcții, vor funcționa cu biogaz începând cu anul 2040.

hidrogen la care avem acces în prezent, cunoscut sub numele de hidrogen gri, este produs din metan fosil și emite cu 14% mai mult CO2 decât motorina de origine fosilă. Cu toate acestea, trecerea la hidrogenul verde, produs prin electroliză regenerabilă, alimentată cu energie electrică, ar servi la reducerea emisiilor de CO2 cu până la 62%.

Această tranziție va avea loc încet și cu prețul unor investiții importante, iar transportul rutier va fi încă în competiție cu alte sectoare care nu au altă cale de decarbonizare. Prin urmare, utilizarea sa pe scară largă nu poate fi preconizată înainte de următorul deceniu.

Pilele de combustie pe bază de hidrogen reprezintă cea mai avansată tehnologie din prezent. Aceste celule transformă hidrogenul și oxigenul în energie electrică. O utilizare alternativă a hidrogenului este în motoarele cu combustie, care pot folosi o formă mai puțin pură și necesită o răcire mai mică. Cu toate acestea, un dezavantaj este că astfel de sisteme emit o cantitate mică de NOx, ceea ce face puțin probabilă utilizarea lor în orașe, și consumă ceva mai mult hidrogen decât pilele de combustie.

În medie, în Europa, vehiculele decarbonizate energie electrică produsă din surse de energie regenerabilă sau nucleară permite în prezent o economie de 55% din emisiile de CO2 în comparație cu motorina de origine fosilă. În unele țări, cum ar fi Franța, această economie este de peste 80%.

Tehnologia motoarelor electrice este la îndemână, iar sarcina de lucru a bateriilor este în continuă creștere.

Lipsite de efectele directe ale emisiilor, camioanele electrice reprezintă cea mai eficientă soluție la problemele de poluare urbană. Ele pot fi reîncărcate noaptea - în afara orelor de vârf - fie la o conexiune industrială trifazată, fie la un terminal de încărcare de bază, funcționează în mod silențios și oferă un mare confort de utilizare pentru șoferi.

Deși vehiculele electrice continuă să fie mai scumpe decât cele care funcționează cu motorină, diferența se micșorează continuu, iar unele aplicații, cum ar fi colectarea gunoiului, sunt deja pe deplin competitive. Începând cu 2025, costul total al deținerii și exploatării unui camion electric alimentat cu baterii pentru uz urban va fi mai mic decât cel al unui camion alimentat cu combustibil diesel. Până la această dată, toate tipurile de utilizări urbane vor fi acoperite de camioane electrice.

O analiză "din leagăn până la mormânt" a autocamioanelor, a costului total de exploatare a acestora, a ușurinței de utilizare și a disponibilității combustibililor decarbonizați ne-a condus la previziuni privind utilizarea celor patru tipuri de combustibil disponibile până în 2020 în următoarele proporții:

• 0% de camioane care utilizează motorină fosilă sau gaz natural.
• până la 20% din camioanele care utilizează biocombustibili pentru cele mai grele utilizări (camioane de mare tonaj, construcții grele etc.).
• Aproximativ 80 % din camioane vor fi echipate fie cu baterii electrice reîncărcate, fie cu pile de combustie cu hidrogen decarbonizat pentru cele mai solicitante utilizări. Proporția exactă de utilizare a acestor două surse de energie este încă necunoscută.