Badanie ocenia wady i zalety alternatywnych technologii paliwowych
W ostatnich latach opracowano kilka alternatywnych technologii paliw dla transportu drogowego i lotniczego. Chociaż większość z nich została szczegółowo omówiona, dostępne informacje są zazwyczaj rozproszone, a sposób ich przedstawienia jest albo zbyt naukowy, albo też zbyt uproszczony. Poza tym na ogół niemożliwe jest ich porównanie. W ostatnim czasie Zespół ds. Oceny Rozwiązań Naukowych i Technologicznych Parlamentu Europejskiego (STOA) opublikował katalog 20 najbardziej obiecujących alternatywnych rozwiązań, które są oparte na pięciu technologiach: wodór i ogniwa paliwowe, pojazdy elektryczne, technologie hybrydowe, biopaliwa oraz gaz ziemny. Katalog ten umożliwia porównawczy przegląd zalet i wad każdej z tych technologii. W badaniu główny nacisk położono na transport drogowy. Rozpoczyna się ono od oceny technologii wodorowej, która w połączeniu ogniwami paliwowymi wydaje się obiecującą alternatywą. Jednakże nie rozwiązano do tej pory pewnych poważnych problemów technologicznych, w tym na przykład kwestii dotyczących sprawności ogniw paliwowych czy produkcji "czystego" wodoru w dużych ilościach. Jeszcze do niedawna jedynym niedrogim sposobem masowej produkcji wodoru był reforming parowy gazu ziemnego. Z perspektywy średniookresowej ta opcja może podtrzymać obecność wodoru i ogniw paliwowych na rynku, stwierdza się w badaniu. Kluczową kwestią jest w tym przypadku to, że wodór byłby pozyskiwany z paliw kopalnych. Omawiane są również inne sposoby wytwarzania wodoru, na przykład ze źródeł odnawialnych (wiatr, technologia fotowoltaiczna, słoneczna energia cieplna, woda) w procesie elektrolizy. Często uważa się ten sposób za swego rodzaju "cudowny środek", który umożliwia redukcję emisji gazów cieplarnianych niemal do zera. "Nie jest jednak jasne, czy, kiedy i w których regionach produkcja wodoru ze źródeł odnawialnych stanie się możliwa na większą skalę po rozsądnych kosztach", stwierdza się w badaniu. Realna jest również "czysta" produkcja wodoru z wykorzystaniem energii jądrowej, jednak tutaj problemem jest skończoność zasobów uranu i akceptacja stosowania tej energii. Z punktu widzenia bezpieczeństwa klimatycznego w autorzy pracy przewidują, że opcja wytwarzania wodoru z węgla będzie nadawać się do wykorzystania tylko w połączeniu z sekwestracją i magazynowaniem CO2. Ocena wykorzystania technologii hybrydowej wykazała, że ta opcja oferuje możliwość oszczędzania energii i ograniczania emisji gazów cieplarnianych poprzez zastosowanie rozwiniętych technologii i infrastruktur. Autorzy pracy przewidują, że niezależnie od tego, która technologia paliw i napędu będzie dominować za 20, 30 lat, technologia hybrydowa będzie częścią układów napędowych. Stanowi ona bowiem ważny element większości koncepcji ogniw paliwowych i wydaje się mieć duży potencjał, jeśli chodzi o dalszą poprawę wydajności paliw konwencjonalnych. Bada się również możliwości konstruowania samochodów z napędem wyłącznie elektrycznym. Tutaj autorzy pracy zauważają, że komercjalizacja takich pojazdów będzie w bardzo dużym stopniu zależeć od opracowania odpowiednich akumulatorów. Pomimo dziesiątek lat badań i działań rozwojowych nie widać zdecydowanych przełomów technologicznych w zakresie prac nad akumulatorami. "A jednak przełom taki nie jest całkowicie wykluczony. Gdyby nastąpił, z pewnością pociągnąłby ze sobą radykalne zmiany zarówno w transporcie, jak i w sektorze energetycznym", twierdzą autorzy pracy. Żadna lista alternatywnych paliw nie byłaby kompletna bez uwzględnienia oceny biopaliw. Chociaż w badaniu dostrzega się łatwość, z jaką można dziś wyprodukować tzw. biopaliwa pierwszej generacji, głównie bioolej napędowy i bioetanol, jako krok naprzód wskazuje się jednak biopaliwa drugiej generacji. Od ich poprzedników różni je to, że można je otrzymywać z całych roślin lub z biomasy innej niż rzepak i trzcina cukrowa. Ocenia się, że do 2030 r. mniej więcej 20 do 30 procent paliw wykorzystywanych w transporcie drogowym w UE stanowić będą biopaliwa otrzymywane z europejskiej biomasy, takiej jak rośliny energetyczne, odpady leśne i rolnicze czy też organiczna część stałych odpadów komunalnych. Jednak aby zaspokoić paliwowe potrzeby kontynentu, prawdopodobnie biomasę trzeba będzie importować z zagranicy. Należy to poważnie przedyskutować, argumentują autorzy pracy, ponieważ importowanie biomasy może być szkodliwe dla wrażliwych ekologicznie obszarów w różnych częściach świata. Ostatnią pozycję na liście możliwych paliw alternatywnych zajmuje sprężony gaz ziemny (CNG). "Jest to realna technologia dla sektora transportu. Może ona doprowadzić do przynajmniej średniookresowej poprawy w zakresie bezpieczeństwa energetycznego i emisji gazów cieplarnianych", zauważa się w badaniu. Jednakże ewentualny wkład tej technologii w poprawę bezpieczeństwa energetycznego w dużym stopniu zależy od ogólnego zapotrzebowania na gaz ziemny. Jest prawdopodobne, że pojazdy napędzane CNG przyjmą się przynajmniej w zastosowaniach niszowych, na przykład w większych flotach czy w centrach miast. Tymczasem autorzy pracy przewidują, że gaz płynny (LPG) będzie oferował korzyści środowiskowe przy zachowaniu stosunkowo niskich kosztów. Ponieważ jednak CNG i LPG produkowane są z surowców kopalnych, obydwie te technologie trzeba potraktować jako rozwiązania pomostowe. Mogłyby one ułatwić przejście do "czystszych" paliw gazowych, takich jak wodór, biometan czy eter metylowy (DME), sugeruje się w badaniu.