Ennyi kell a belső égésű motorral rendelkező autókhoz
Túlértékelik az elektromobilitás iránti villamosenergia-igényt - mert a belső égésű motor lejártával sok villamos energiát is megspórolunk. Gondolatkísérlet.
Mit fűtesz? Esetleg villannyal? Nem, természetesen nem, azt fogja mondani. Ki melegszik még mindig villannyal? Nem számít, hogy olaj, gáz vagy fapellet - a fűtési rendszerének továbbra is szüksége van áramra. Például a fűtés vagy a helyiség vezérlés elektronikájához, az elektronikus radiátorszelepekhez, a beltéri és/vagy kültéri termosztáthoz, a keringető szivattyúkhoz ...
És ez még ennél is tovább megy, mert sokkal több áramra van szükség ahhoz, hogy energiaforrását (kőolajat, gázt vagy fát) otthonába vigye! Ebben az összefüggésben gyakran használják a „szürke energia” kifejezést. Már benne van a termékben, mielőtt még felhasználná.
Miért a szürke áramlat látványa? Nos, mert sokat megtakarítunk belőle, ha elektromos autókkal közlekedünk. Az ember gyakran hallja: Nincs elegendő áram az elektromos autók számára. A felületes észrevételnek van értelme: az elektromos autók átlagosan 15 és 20 kilowattóra (kWh) közötti energiát fogyasztanak 100 kilométerre (km). Ez évente kb. 12 500 km-re extrapolálva és kb. 41 millió járművel megszorozva csaknem 100 milliárd kilowattóra szükséges villamos energia összegét eredményezi. ? (Miért kialszanak mindig a lámpák, és nem a töltőállomás?)
Villamos energia káprázatos adalékok
Valószínűleg rosszul ítéljük meg a kiegészítő követelményt, mert egy égésű motorral rendelkező autónak - óriási mennyiségű benzin vagy dízel mellett - kenőolajra, AdBlue-ra, szűrőkre, fékbetétekre és néha új kipufogócsőre is szükség van, ha a régi rozsdás. Sokkal több, mint egy elektromos meghajtású jármű.
Adalékanyagok például: AdBlue szükséges a dízelmotorok kipufogógáz-utókezeléséhez. A benne lévő karbamidot nem a köztársaság millió wc-jében nyerik, hanem egy kifinomult, földgázon alapuló gyártási folyamat révén. Egy tonnához 85–160 kWh áram szükséges. Tiszta vízzel való összekeverés után a kapott terméket meg kell tölteni (műanyag kanna, amelyet szintén elő kell állítani), szállítani (benzinkútra) és értékesíteni (egyébként az online kereskedelemben is, ami további teherautó utakat okoz). Az AdBlue teherautók töltőállomásait, például az autópályák mentén, furgon teherautók szállítják, ami további üzemanyag-fogyasztást jelent.
A kenőolajokat viszont továbbra is főként szénből állítják elő, más alapanyagokat és nyersolajat is használnak. Ez is időigényes, energiát igényel, és a gyártás során bekövetkező kémiai reakciók eredményeként sok energiát szabadít fel, amelyet többnyire "lehűtenek". A kapott termékeket ki kell tölteni, tárolni, szállítani és értékesíteni kell. Nem minden lépés történik a német villamosenergia-hálózatban, de minden olyan energia, amelyet megtakaríthatunk.
A hosszú út az olajtól a benzinig
A benzin és a gázolaj nem hullik le az égből, és nem is nő a benzinkútnál. Mindkettő rendkívül ipari termék, amelyet elő kell állítani/elő kell állítani, feldolgozni, tárolni, szállítani és értékesíteni kell.
Kezdjük meggondolásunkat visszafelé, a benzinkútnál, mert itt kezd kialakulni a "szürke energia". Minden benzinkút világít, a benzinszivattyúknak villamos energiára van szükségük a működéshez, így a szivattyúk is (a benzin és a dízel nem egyedül áramlik a tartályba), a benzinkút boltja megvilágított és légkondicionált, sok elektromos áram felhasználható magában a boltban (a kávétól a jégkamráig) és az EK terminálig vezető pénztárgép is áramot igényel. Minden olyan áram, amely csak az üzemanyag betöltéséhez szükséges, nem pedig a vezetéshez. Körülbelül 200 000 kWh évente töltőállomásonként. Csak itt alig 0,1 kWh/liter szürkeáram befolyásolja az energiaháztartást.
De ami korábban történt?
A kész üzemanyagokat a finomítóból a benzinkútra kell szállítani. Ehhez csővezetékekre, tartálykocsikra és tartálykocsikra van szükség, amelyekből több száz, ha nem ezren vannak folyamatosan mozgásban naponta Németországban és Európában, hogy az ország folyékony üzemanyagát az autópályától az utolsó falusi benzinkútig terjesszék. Ehhez energiára és villamos energiára is szükség van: a teherautó üzemeltetéséhez (a gyártástól kezdve az üzemanyag-fogyasztáson át az élettartama utáni újrafeldolgozásig), a vonatok többszörös egységei (részben elektromos működtetésűek) a szivattyúkig. Mindennek energiára és villamos energiára van szüksége. Egyébként: elektromos járművekre való átálláskor a tartálykocsikat egyébként is ki lehet számolni.
Energiaigényes repedés
Most az üzemanyagok előállításáról. Emlékszel arra a kifejezésre, amely az iskolai kémiaórádon repedezett. Helyes. Ennek oka, hogy a különféle krakkolási folyamatok a kőolajat benzinné és/vagy dízelré változtatják. Ehhez elsősorban egy dologra van szükség: energiára, különösen hőre és villamos energiára. Többek között a kőolajat 400 fok fölé kell hevíteni annak érdekében, hogy beinduljanak azok a kémiai folyamatok, amelyek végül benzinnel és gázolajjal (és sok más anyaggal) járnak. E kiegészítő energia felhasználása nélkül nem lenne üzemanyag. És az áram is, mert az összes folyadékot innen kell oda pumpálni. Szűrőket és szelepeket kell szállítani, a rendszert ellenőrizni és világítani kell stb.
Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának 2009-es megkeresése szerint körülbelül 1,585 kilowattóra szükséges egy liter üzemanyag (bár nem csak villamos energia) előállításához egy finomítóban. Ezt az információt a GEMIS adatbázis nagyon pontosan megerősíti. Hét liter/100 km átlagfogyasztás esetén ez meghaladja a 11 kilowattórát. Ez elegendő lenne 50-80 kilométer megtételéhez elektromos járművel. Őrültnek hangzik, de igaz. Csak az üzemanyagok előállításához szükséges energiafogyasztás felel meg az elektromos autó energiafogyasztásának jelentős hányadának. Más szavakkal: az e-autó számára szükséges villamos energia fele az üzemanyagba kerül.
De a finomítónak valahogy el kell jutnia a nyersolajhoz, vagyis a kőolajat a finomítóba kell szállítani, és Európában ezt többnyire csővezetéken keresztül hajtják végre. A leunai Total finomítót például Oroszországból nyersolajjal látják el. Példa: A dél-európai csővezeték, amely a marseille-i kikötőlétesítménytől a Rajna-Neckar térségig tart, és különböző finomítókat nyersolajjal lát el (769 km). A kőolaj ezen az úton történő szállításához nagy teljesítményű szivattyúkra van szükség, 1600 és 2200 kW közötti energiafogyasztással, összesen 34 egységre. Az éves villamosenergia-fogyasztás 100 gigawattóra (gWh) legyen.
Példa számításra: Egy elektromos autó átlagos energiafogyasztása a töltési veszteségekkel együtt 17,5 kWh/100 km; évi 12 500 km-nél, ami alig éri el a 2200 kWh-t. 100 GWh 100 000 000 kilowattórának felel meg. Ez az áramfogyasztás több mint 45 000 elektromos jármű fogyasztásának felel meg. És ez csak egy csővezeték. Sokkal többen járják át Európát, Ázsiát és az egész világot. Az energiafogyasztás óriási.
Az adatok hiánya megnehezíti a teljes képet
Az a tény, hogy az olaj már hosszú utat tett meg a finomítóig, kevés köze van az elektromos hálózatunkhoz, de még mindig rágja az üzemanyagok energiamérlegét. Továbbra is igaz, hogy az olajban megkötött energia mennyisége arányosan sokkal nagyobb, mint a szállításhoz szükséges energia, de az elektromos járművek energiaigénye is lényegesen alacsonyabb, mint a belső égésű motoroké.
A „fúrólyuktól a kerékig” teljes megfontolást tehát „well to wheel” -nek is nevezik - de ez továbbra is hiányos, mert alig állnak rendelkezésre pontos adatok, vagy nem adnak meg adatokat. A leunai Total finomító nem hajlandó nyilatkozni az üzemanyag-termelés energiafogyasztásáról.
Ha csak a finomítók energiafogyasztására vonatkozó adatok csak félig helyesek, akkor az e-autókra vonatkozó további energiaigény jelentősen csökken. Ez azt jelenti: még akkor is, ha egy elektromos autó 15 kilowattórát fogyaszt, ezeket nem kell további előállítani. Ezenkívül talán tíz, esetleg csak öt kWh-ra van szükségünk. Ez még mindig további követelmény, nem kérdés - de ez több milliárd kilowattórával kevesebb, mint a járművek egyenkénti átalakításával.
Ha a (motor, akkumulátor, töltéstechnika) és a (LED, nagy hatásfokú szivattyúk) elektronikus autóban nő a hatékonyság, és csökken a helyi villamosenergia-termelésből eredő szállítási veszteség - akkor teljesen eldől az az érv, hogy nincs elegendő áram az elektromos járművekhez.
* A szöveg egy korábbi változatában elgépelési hiba kúszott be a számításba, ami helytelen számot jelentett egy billió.