A villanyautó tényleg kevésbé szennyez?
A kőolajalapú közlekedés korántsem akkora mértékben veszi ki a részét a légkör szennyezéséből, mint sokan gondolják. Az viszont tényszerűen igaz, hogy a teherhajókkal, erőművekkel és hatalmas tehéncsordákkal ellentétben az autók a lehető legrosszabb helyen szennyeznek sokat: a városokban, ahol rengeteg ember lélegzik rendszeresen.
Ebből következik, hogy ha egyszer csak sikerülne megoldani, hogy az autók ne eregessenek káros anyagokat a levegőbe, a globális felmelegedés problémája ugyan nem oldódna meg egy csapásra, de rengeteg városi ember élhetne egészségesebb környezetben. Ez az előny már most elvitathatatlan az elektromos autóktól. Csakhogy az áram előállítása során is rengeteg káros anyag keletkezik, igaz, nem a belvárosban. Már csak az a kérdés, hogy összességében jobban járunk-e, ha a sűrűn lakott környékektől távol eregetjük bele a levegőbe a környezettudatos közlekedéshez szükséges energia mocskát?
Egy autó tényleges környezetterhelését meghatározni elképesztően összetett feladat. Figyelembe kell venni a gyártás jellegzetességeit, az élettartam során az üzemeltetés ezerféle tételét, és a felhasznált üzemanyag előállításából adódó szennyezést, majd a kiöregedett vasak és műanyagok utóéletét is. Ha ez nem lenne elég bonyolult, tovább nehezíti a számolást, hogy rengeteg gyártó ezerféle típusa közlekedik világszerte, a legkülönbözőbb futásteljesítménnyel és használati stílussal.
Ilyen összetett téma esetén még egy doktori disszertáció is csak a felszín kapargatására lenne elég, muszáj volt kialakítani egy olyan megközelítést, ami még emészthető formában tartalmazza a lényeget. Ha érdekel a gondolatmenet, az alábbi keretes ad egy kis támpontot, milyen források és szempontok mentén íródott ez a cikk.
Na ebből szűrd le a lényeget
A témával kapcsolatos legnagyobb nehézséget a különböző publikációk és elemzések alapjait jelentő nyers adatok előkerítése, és hitelességük ellenőrzése jelentette. Az eredeti forrást megtalálni még nem is volt olyan nehéz, az elfogultság szintjét és irányát felmérni annál inkább. Mivel a kérdéskör rengeteg érdek ütközésének közepére esik, alapból kiestek a különböző zöld előjelű, láthatón elvakult elektromos-párti anyagok, ahogy a valamilyen formában olajcégekhez, vagy autógyárakhoz köthető kutatások és elemzések is.
Az így megmaradt források közül a legtöbbször és legmegbízhatóbb helyekről hivatkozott anyagokat vettem alapul, vagy ha ezek alapján nem lehetett dönteni, akkor szisztematikusan a belső égésű autók számára kedvezőbb számokkal dolgoztam, ezzel is minimalizálva a villanyautók esetleges alaptalan előnyét.
Következő lépésként kiválasztottam azokat a szempontokat és részleteket, amiktől nagyvonalúan muszáj volt eltekinteni, másként terjedelemben kissé elszállt volna az anyag. Ennek a ritkításnak estek áldozatul a különböző hibridek, róluk most diszkréten megfeledkezünk, emiatt esnek egy átlagolt kategóriába a dízelek és a benzinesek, és ezért szerepel minden, egyébként rendkívül változatos és sokféle tagból álló halmaz előtt, hogy átlagos.
Még mielőtt elkezdenénk tonnányi szén-dioxid felhőkkel dobálózni, érdemes megvizsgálni a belső égésű és az elektromos hajtások közötti különbségeket hatékonyság szempontjából. Első lépésként állítsunk egymás mellé egy átlagos Otto-motorost teli tankkal, és egy szintén átlagos elektromost teli akkumulátorral.
A belső égésű versenyző motorja, típustól függően egy szinte soha elő nem forduló optimális működési tartományban, valahol 30-40 százalékos hatékonysággal tudja a benzint forgó mozgássá alakítani. A forgalmi helyzetek változatosságából adódóan a gyorsítássokkal és a mozgási energiát pazarló fékezésekkel, illetve a teljes hajtáslánc veszteségeivel átlagosan az üzemanyagban tárolt kraft 18 százalékát tudja haladássá alakítani.
Ezzel szemben egy villanymotor a visszatöltésekkel együtt 90 százalékos hatásfokkal üzemel a teljes fordulatszám tartományban. Kezdésnek nem hangzik rosszul, de ehhez még hozzá kell számolni nagyjából húsz százalék veszteséget. A legtöbb Tesla- és Leaftulajdonos beszámolója alapján ennyi energia illan el a töltés során, illetve az aksiból, mire eljut az áram az inverterhez, ahol még eltűnik öt százalék. A hajtás veszteségeivel együtt ki is jön a végeredmény: ami a belső égésűeknél 18 százalék volt, az az elektromosoknál 67.
Itt akár le is vonhatnánk a következtetést: vesszen Otto és pöfékelő találmánya. Egy nagyon fontos részletről azonban megfeledkezünk. Az áramot valahol meg kellett termelni, és eljuttatni a konnektorig.
Az elektromos energia forrása országonként nagyon eltérő, emiatt gyakorlatilag ezernyi különböző esetet kellene megvizsgálni, attól függően, milyen arányban állították elő szénerőműben, atomreaktorban vagy hatalmas propellerekkel és napelemekkel. Az egyszerűbb összehasonlíthatóság kedvéért közös nevezőre hoztam a két hajtás energiájának forrását, és mivel a jelenlegi közlekedés mégiscsak a belső égésűek hazai pályája, játszunk fosszilis szabályok szerint. A megújuló energiaforrásokat teljes egészében kivesszük az egyenletből.
A Föld szén- és földgáztüzelésű erőműveinek súlyozott hatékonysága együttesen 48 százalék körüli. Ehhez hozzá kell még számolni, hogy az elektromos hálózat is elhagy átlagosan 8 százalékot, továbbá valahogy az erőművet is el kell látni éghető alapanyaggal. A bányászat és a szállítás során is nagyjából 10 százalékos veszteségnek megfelelő energiát használunk fel. Csak nem megújuló energiával kalkulálva, a szénben, olajban vagy gázban tárolt energia 27 százalékát tudja átlagosan mozgássá alakítani egy villanyautó. Tekintve, hogy mindenhol meglehetősen gyanakvóan számoltam, ennél csak jobb hatékonyság jöhet ki a valóságban. Ezt támasztják alá a témában kiadott tudományos publikációk eredményei is, amik legtöbbször 35 százalék körüli értékkel dolgoznak.
Na de hol tart az átlagos belső égésű autó, ha a fúrótoronytól a kocsikázásig mindent figyelembe veszünk? Tizennégy százaléknál. Érdemes ezt a két értéket megemészteni. Ha csak és kizárólag fosszilis forrásokból termelünk áramot, még akkor is elég fele annyi éghető energiahordozót kitermelni a Földből ugyanannyi villanyos kilométer megtételéhez.
Ez azonban még mindig nem ad kerek választ a kérdésre, hiszen eddig csak a hatékonyságról volt szó, de nem beszéltünk a két folyamat során keletkező környezetszennyezésről. A WLTP szabványon alapuló, meglehetősen optimista mérések alapján 2016-ban egy belső égésű motorral hajtott új autó kilométerként 150 gramm szén-dioxidért felelős, ami benzin esetében 6,5 literes, dízelbél 5,7 literes fogyasztásnak felel meg. Ez a gyakorlatban teljesen irreális. Néhány gyári mérnök halk suttogása, a Spritmonitor és a szerkesztőségi tapasztalatok alapján a WLTP szabvány inkább 1,25-ös szorzóval értendő, ha szeretnénk a valóság keretei közt maradni. Úgy viszont máris 187 grammnál járunk.
Ehhez képest egy elektromos autó áttételesen maximum 160 grammot eregethet a levegőbe, ha kizárólag szénerőművekből töltjük, de ilyen ország nincs a Földön. Ha viszont a jelenlegi, Európai Unióban jellemző energiamixet vesszük alapul, ami még mindig nem kifejezetten tiszta, akkor csak 90 grammot. Legalábbis a WLTP szabvány szerint. De itt is érdemes beiktatni még egy valóság konstanst, ami a téli fűtéssek és az élhetően dinamikus közlekedés miatt nagyjából szintén 1,25. Máris jól látszik: az EU-ban jelentősen kevésbé szennyezünk elektromos autóval, és az így kapott 112 grammot sem milliók arcába pöfögjük a városokban.
Amiről viszont még mindig nem esett szó, az a gyártás, és ezen a területen komoly hátránnyal indulnak a villanyautók. Egy átlagos benzines vagy dízel autó előállítása során 5,6 tonna szén-dioxid keletkezik, míg egy villanyautó esetében, elsősorban az akkumulátornak köszönhetően 8,8 tonna. Ebből következik, hogy egy elektromos autó az első ötvenezer kilométer után kezdi csak megelőzni a széndioxid versenyben a hagyományos hajtást. Utána viszont kilométereként 75 grammal növeli az előnyét, legalábbis az EU-ban.
A válasz tehát továbbra sem egyértelmű. Ha az elektromosságot szén elégetésével állítjuk elő, a gyártásnál kialakult lemaradást sose hozza be a villanyautó, sőt, az életciklusa végére lényegesen nagyobb ökológiai lábnyomot hagy maga után. Ha viszont elkezdjük fokozatosan növelni a tisztább energiaforrások arányát, egyre csökken a futásteljesítmény, ahol megfordul a verseny állása, és átveszik a vezetést a villanyautók. Az EU-ban vásárolt autók esetében ez a pont most nagyjából 44 ezer kilométernél van, tehát ha kizárólag környezetünk óvása a szempont, válasszunk elektromost.
Folyik az olaj, száll a fékpor, gyűlik a döglött aksi
Tényleg a végtelenségig lehet nyüstölni ezt a témát, olyan mélységekben lehet elveszni, hogy mi a különbség az orosz és az európai földgáz széndioxid tartalmában, de ez már a tényleg a doktori diploma szintje.
Amit viszont érdemes legalább egy keretesben megemlíteni, hogy az autónk üzemeltetés során milyen egyéb környezetszennyező anyagokat termelünk. Ha benzinessel autózunk, jó esetben évente rászabadítunk a világra néhány liter retkes olajat, mindenfelé hintjük a fékport és folyatjuk a fagyállót. Többek közt. Ha pedig elektromossal közlekedünk, elkerülhetetlenül egyre közelebb és közelebb taszajtunk egy néhány mázsás akkumulátorpakkot a teljes használhatatlanság felé.
Szóval a legjobb, amit hód barátainkkal tehetünk, ha otthon maradunk.
Más kérdés, hogy ilyen vevő valószínűleg nincs, temérdek egyéb megfontolásnak is meg kell felelnie egy autónak, ha már kiadjuk rá a rengeteg pénzt. A gyakori szempontok közül talán csak az üzemeltetési költségek tekintetében van egyértelmű előnye egy villanyautónak. A másik oldal mellett szól a lényegében korlátlan hatótáv, az alacsonyabb ár, a kialakult töltőhálózat és azonos kategóriában többnyire a használhatóság is.
Szintén nem szabad elfeledkezni az Otto-motoros autók egyik legnagyobb előnyéről: bárhol kaphatók. A legnépszerűbb elektromosokból egyelőre egyik gyár sem tud eleget gyártani elsősorban a hiányos akkumulátor-ellátás miatt, és ha tudnának, akkor sem lehetne hol tölteni őket, nincs kész az infrastruktúra. Az viszont látszik, hogy az irány nem rossz, ha tovább növekszik világszerte a nem fosszilis energia aránya egészen az ideális 100 százalékig, akár 20 ezer kilométeres futásteljesítmény után le tudja dolgozni egy elektromos, a gyártás során megtermelt károsanyag-többletet. Egy 200 ezer kilométert futott villanyautó pedig 33 tonna szén-dioxiddal kevesebbet eregethet a levegőbe, mint egy hasonló benzines vagy dízel.
Persze ez a felállás egyelőre elképzelhetetlennek tűnik, de gondoljunk csak bele: száz évvel ezelőtt elképzelhetőnek tűnt, hogy a belső égésű motornak köszönhetően felgyorsult szekerek kedvéért elképesztő sima burkolatú utak fogják behálózni az egész Földet? Hogy a sárszerű kőaljat felfoghatatlan méretű infrastruktúra segítségével fogják tökéletesen finomított formában az utolsó alföldi faluig is eljuttatni? Innen nézve már nem is tűnik annyira elképzelhetetlennek a halkan és tisztán vinnyogó autók kora.
Ha szeretnél részletesebben olvasni a kérdésről és izgalmas grafikonokat tanulmányozni, itt mindkettőt megteheted.
