Według badań plany transportu o zerowej wartości netto muszą uwzględniać energię w całym cyklu życia i emisje gazów cieplarnianych

Jak wynika z nowego badania przeprowadzonego przez Zemo Partnership (dawniej LowCVP), polityka rządu powinna w większym stopniu skoncentrować się na emisji gazów cieplarnianych (GHG) od „od źródła do koła” (WTW) i ogólnej efektywności energetycznej nowych paliw w transporcie.

Chociaż wodór, paliwa elektryczne i odnawialne (produkowane z surowców pochodzących z odpadów) mogą radykalnie obniżyć emisję w porównaniu z ich odpowiednikami napędzanymi olejem napędowym, istnieją znaczne różnice w ich skuteczności i wydajności pod względem ograniczania emisji w zależności od wyborów dokonanych w przypadku pełnego odwiertu od cyklu życia koła.

Badanie ostrzega, że ​​skupienie się wyłącznie na łagodzeniu emisji z rury wydechowej może grozić zaniedbaniem pełnych skutków i całkowitego zużycia energii przez system.

Przy ograniczonych zasobach biogennych i odnawialnych źródłach energii niezwykle istotne jest przyjęcie energooszczędnych rozwiązań, aby w miarę możliwości zmaksymalizować pełne korzyści systemowe.

Nowe badanie skupia się szczególnie na wodorze, poszerzając analizę przedstawioną w niedawno opublikowanym (również przez Zemo) Badanie dróg odwiertu do zbiornika niskoemisyjnego wodoru.

Praca jest aktualna, gdyż pojawia się wkrótce po opublikowaniu projektu Rządu Brytyjska strategia wodorowa, potencjalnie ważny element ogólnego planu dekarbonizacji transportu. Kluczowe elementy strategii wodorowej są obecnie przedmiotem konsultacji, a prace Partnerstwa Zemo mają pomóc w ich uzyskaniu.

Analiza Zemo łączy dane dotyczące emisji gazów cieplarnianych i zużycia energii dla różnych pojazdów wodorowych – ciężarówek, autobusów, samochodów dostawczych i samochodów osobowych. Przedstawia szczegółowe wyniki dla najbardziej obiecujących architektur pojazdów wodorowych z wykorzystaniem w celach porównawczych paliw elektrycznych, diesla i paliw odnawialnych.

W badaniu przyjrzano się wodorowi produkowanemu na potrzeby transportu w drodze elektrolizy, zgazowania biomasy z wychwytywaniem i składowaniem dwutlenku węgla (CCS) oraz reformacji metanu za pomocą CCS (wszystkie rozwiązania potencjalnie bardzo niskoemisyjne i emisyjne), a także z paliw kopalnych bez łagodzenia skutków CCS. W pracy zbadano wrażliwość emisji gazów cieplarnianych i zużycia energii na szereg czynników wejściowych i opcji, przy czym w ramach czasowych 250–2020 modelowano ponad 2035 scenariuszy „od źródła do koła”.

Z analizy wynika, że ​​każda z analizowanych konstrukcji pojazdów wodorowych może zapewnić w ciągu następnej dekady dla wielu typów pojazdów rozwiązania w zakresie emisji gazów cieplarnianych o niższej, a w niektórych przypadkach ujemnej emisji gazów cieplarnianych od „od koła do koła”, ale opiera się to na zastosowaniu pojazdów niskoemisyjnych wodór.

Co istotne, z pracy wynika, że ​​efektywność energetyczna pojazdów wodorowych „od źródła do koła” jest niższa w porównaniu z pojazdami wyposażonymi w silniki spalinowe z silnikiem wysokoprężnym (IC), pojazdami akumulatorowo-elektrycznymi oraz wykorzystującymi w silnikach IC paliwa odnawialne.

W przypadku pojazdów ciężarowych zasilanych wodorowymi ogniwami paliwowymi – szeroko dyskutowanych jako potencjalne rozwiązanie dla pojazdów ciężarowych ze względu na wyzwania techniczne związane z elektryfikacją akumulatorów – efektywność energetyczna w relacji „od źródła do koła” jest cztery do sześciu razy gorsza niż w przypadku porównywalnych pojazdów elektrycznych zasilanych akumulatorami.

Niezależnie od tego, w jaki sposób dostarczany jest wodór niskoemisyjny, proces produkcyjny jest energochłonny, co znacznie pogarsza ogólną efektywność energetyczną WTW.

Dyrektor naczelny Zemo Partnership, Andy Eastlake, powiedział: „Kiedy przyjrzymy się efektywności energetycznej potencjalnych ścieżek wykorzystania wodoru w transporcie, widzimy wyzwania. Pojazdy te będą musiały wykazać się znacznymi dodatkowymi korzyściami, takimi jak większy zasięg, większa ładowność lub niższe koszty operacyjne, aby zrekompensować wzrost zużycia energii w porównaniu z innymi rozwiązaniami w zakresie układów napędowych o zerowej emisji, takimi jak pojazdy elektryczne zasilane akumulatorami.

Gloria Esposito, dyrektor ds. zrównoważonego rozwoju w Zemo i współautorka badania, powiedziała: „Emisje z łańcucha dostaw wodoru są zdominowane przez metodę produkcji paliwa, przy czym dystrybucja i wydawanie mają mniejszy wpływ.

„Tak zwany „zielony” wodór (produkowany w procesie elektrolizy zasilanej energią elektryczną ze źródeł odnawialnych) zapewnia obecnie najniższą emisję gazów cieplarnianych w cyklu TW w przypadku pojazdu wodorowego. Jednak pojazdy wykorzystujące „szary” wodór wytwarzany z obecnej reformacji metanu parowego radzą sobie gorzej niż konwencjonalne pojazdy z silnikiem Diesla napędzane paliwami kopalnymi, biorąc pod uwagę współczynnik emisji gazów cieplarnianych „od źródła do koła”.

W badaniu zaleca się przeprowadzenie dalszych prac nad wykonalnością, w tym analizą energetyczną, w celu oceny przydatności różnych pojazdów do różnych zastosowań, aby określić potencjalną rolę wodoru w sektorze samochodów ciężarowych. Do istotnych czynników zaliczają się ładowność i pojemność pojazdu, zasięg, czas tankowania/ładowania oraz infrastruktura. Prace można potencjalnie włączyć do trwających rządowych prób transportu towarowego o zerowej emisji (ZERFT), które również wspiera Zemo.

Wybór współczynników intensywności emisji dwutlenku węgla dla energii elektrycznej z sieci, zarówno obecnie, jak i w przyszłości, jest krytycznym elementem analizy i obszarem wymagającym znacznie bardziej spójnych danych.

Dalsze zalecenia znajdują się w badaniu, które można pobrać tutaj.

Źródło: https://envirotecmagazine.com/2021/10/12/net-zero-transport-plans-need-to-include-life-cycle-energy-and-ghg-emissions-says-study/