Είναι εφικτή η υποκατάσταση των συμβατικών οχημάτων στη Κρήτη με μη ρυπογόνα καύσιμα και οχήματα;

20:10 16/2/2024 - Πηγή: FlashNews

Καθώς οι επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής γίνονται πλέον αισθητές σε όλο και περισσότερους η αναγκαιότητα για τη λήψη μέτρων αντιμετώπισης της γίνεται επιτακτική. Ο τομέας των μεταφορών στη Κρήτη είναι συνυφασμένος με την έκλυση στην ατμόσφαιρα σημαντικών ποσοτήτων θερμοκηπιακών αερίων λόγω της χρήσης ορυκτών καυσίμων στη κίνηση οχημάτων και συγκεκριμένα βενζίνης, πετρελαίου κίνησης και αερίου. Η επίτευξη του Εθνικού και του Ευρωπαϊκού

στόχου για τη μετάβαση σε μία οικονομία “μηδενικών καθαρών εκπομπών άνθρακα” προϋποθέτει την εξάλειψη των ανθρακούχων εκπομπών στις επίγειες, θαλάσσιες και αεροπορικές μεταφορές.

Η μείωση ή και η εξάλειψη των εκπομπών των ανεπιθύμητων αυτών αερίων στην ατμόσφαιρα είναι εφικτή υπό ορισμένες προϋποθέσεις όπως:

Α) Με την αντικατάσταση των υπαρχόντων συμβατικών οχημάτων με μηχανές εσωτερικής καύσης στη Κρήτη με ηλεκτρικά οχήματα τα οποία θα χρησιμοποιούν “πράσινα καύσιμα” ή “πράσινη ηλεκτρική ενέργεια”,

Β) Με τη χρήση οχημάτων με μηχανές εσωτερική καύσης τα οποία χρησιμοποιούν βιολογικά καύσιμα που προέρχονται από οργανικές ύλες όπως η “βιο-αιθανόλη” και το “βιο-ντήζελ”.

Σκοπός του σύντομου κειμένου που ακολουθεί είναι η αναφορά στα μη συμβατικά οχήματα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη Κρήτη για την απανθρακοποίηση του τομέα των μεταφορών καθώς και στα μη ρυπογόνα καύσιμα που χρησιμοποιούν τα οχήματα αυτά.

Τα μη συμβατικά οχήματα τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη Κρήτη για τη μείωση/εξάλειψη των εκπομπών ανεπιθύμητων ανθρακούχων αερίων είναι:

Τα ηλεκτρικά οχήματα με αμιγώς επαναφορτιζόμενες μπαταρίες

Τα οχήματα αυτά διαθέτουν ηλεκτρικό κινητήρα ο οποίος τροφοδοτείται από επαναφορτιζόμενους συσσωρευτές οι οποίοι παρέχουν αυτονομία κίνησης για ορισμένη απόσταση και χρειάζονται επαναφόρτιση. Εφόσον η επαναφόρτιση των συσσωρευτών τους γίνεται με “πράσινη ηλεκτρική ενέργεια” η οποία έχει παραχθεί από ηλιακή ή αιολική ενέργεια που αφθονούν στη Κρήτη τότε τα οχήματα αυτά κατά τη κίνηση τους δεν εκπέμπουν κλιματικά αέρια στη ατμόσφαιρα. Ηλεκτρικά οχήματα με επαναφορτιζόμενες μπαταρίες έχουν αρχίσει και κυκλοφορούν όλο και περισσότερο στη Κρήτη. Η τιμή αγοράς τους είναι λίγο υψηλότερη από τη τιμή των αντίστοιχων συμβατικών οχημάτων ενώ η πολιτεία επιδοτεί σήμερα το κόστος αγοράς τους. Ταυτόχρονα δημιουργούνται όλο και περισσότερα σημεία φόρτισης ηλεκτρικών συσσωρευτών σε δημόσιους χώρους στη Κρήτη.

Τα ηλεκτρικά οχήματα με κυψέλες καυσίμου

Μία άλλη κατηγορία ηλεκτρικών οχημάτων είναι εκείνη όπου τα ηλεκτρικά οχήματα είναι εφοδιασμένα με μία συσκευή – που ονομάζεται κυψέλη καυσίμου – η οποία παράγει ηλεκτρική ενέργεια η οποία κινεί το όχημα. Σαν καύσιμο χρησιμοποιείται το υδρογόνο ή κάποια χημική ουσία που το περιέχει (π.χ. μεθανόλη) ενώ η κυψέλη καυσίμου μετατρέπει τη χημική ενέργεια του καυσίμου σε ηλεκτρική ενέργεια η οποία κινεί το όχημα. Ενώ στα οχήματα με μηχανές εσωτερικής καύσης η χημική ενέργεια της βενζίνης ή του πετρελαίου κίνησης μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια που κινεί το όχημα, σε αυτά τα ηλεκτρικά οχήματα οι κυψέλες καυσίμου μετατρέπουν τη χημική ενέργεια του καυσίμου (υδρογόνου ή μεθανόλης) σε ηλεκτρική ενέργεια η οποία κινεί τον ηλεκτρικό κινητήρα του οχήματος. Αξίζει να αναφερθεί ότι η καύση του υδρογόνου στη κυψέλη καυσίμου δεν παράγει ανθρακούχους ρύπους. Το κόστος των οχημάτων αυτών είναι αρκετά υψηλό ενώ υδρογόνο δεν παράγεται σήμερα στη Κρήτη.

Συμβατικά οχήματα με μηχανές εσωτερικής καύσης που χρησιμοποιούν βιο-καύσιμα

Τα συμβατικά οχήματα με κινητήρες εσωτερικής καύσης μπορούν να χρησιμοποιήσουν βιολογικά καύσιμα αντί για πετρελαϊκά με μικρές αλλαγές ή και χωρίς αλλαγές στους κινητήρες τους. Οχήματα που χρησιμοποιούν βενζίνη μπορούν να χρησιμοποιήσουν οινόπνευμα/αιθανόλη που παράγεται από γεωργικές πρώτες ύλες που περιέχουν σάκχαρα ή άμυλο και ονομάζεται βιο-αιθανόλη. Οχήματα που χρησιμοποιούν ντήζελ κίνησης μπορούν να το υποκαταστήσουν με βιολογικό ντήζελ που παράγεται από γεωργικές ύλες που περιέχουν έλαια. Η χρήση βιολογικών καυσίμων θεωρείται ότι έχει μηδενικές καθαρές εκπομπές άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Ήδη στα πετρελαϊκά καύσιμα που χρησιμοποιούν τα συμβατικά οχήματα εμπεριέχονται μικρές ποσότητες βιο-καυσίμων σύμφωνα με την ισχύουσα νομοθεσία. Αξίζει να σημειωθεί ότι βιο-αιθανόλη δεν παράγεται σήμερα στην Ελλάδα ενώ παράγεται βιο-ντήζελ από εργοστάσια παραγωγής που βρίσκονται εκτός Κρήτης.

Υβριδικά οχήματα με μηχανές εσωτερικής καύσης και ηλεκτροκίνηση

Τα υβριδικά οχήματα έχουν μηχανή εσωτερικής καύσης και ηλεκτροκινητήρα που τροφοδοτείται από συσσωρευτές. Διαθέτουν συστοιχία συσσωρευτών και ηλεκτρονικά ισχύος αποτελώντας μία ενδιάμεση λύση μεταξύ των συμβατικών οχημάτων και των ηλεκτρικών. Δεδομένου ότι διαθέτουν και σύστημα ηλεκτροκίνησης η τιμή τους είναι υψηλότερη από τη τιμή των συμβατικών οχημάτων. Έχουν μικρότερη κατανάλωση καυσίμου και λιγότερες εκπομπές αέριων ρύπων σε σχέση με τα συμβατικά.

Τα ηλεκτρικά οχήματα θεωρούνται περισσότερο φιλικά στο περιβάλλον από τα παραδοσιακά. Η επιτευχθείσα πρόοδος στη τεχνολογία των συσσωρευτών και η διαρκής ανάπτυξη νέων συστημάτων φόρτισης τους έχουν αυξήσει την ελκυστικότητα των ηλεκτρικών οχημάτων σαν μια αξιόπιστη και οικολογική λύση στο τομέα των μεταφορών. Η αύξηση της χρήσης ηλεκτρικών οχημάτων στη Κρήτη σε συνδυασμό με τη χρήση “πράσινων καυσίμων” δεν μπορεί να επιτευχθεί χωρίς την ανάπτυξη κάποιων υποδομών που περιλαμβάνουν:

Α) Τη δημιουργία σταθμών φόρτισης συσσωρευτών ηλεκτρικών οχημάτων καθώς και σταθμών τροφοδοσίας με υδρογόνο,

Β) Τη δημιουργία μονάδων παραγωγής “πράσινης ηλεκτρικής ενέργειας” από ηλιακή και αιολική ενέργεια στη Κρήτη, και

Γ) Τη δημιουργία μονάδων ηλεκτρόλυσης νερού για παραγωγή υδρογόνου καθώς και υποδομών για την αποθήκευση και τη μεταφορά του.

Συνεπώς η αντικατάσταση συμβατικών οχημάτων με εναλλακτικά οχήματα και μη ρυπογόνα καύσιμα στη Κρήτη απαιτεί τη πραγματοποίηση πολλών επενδύσεων στο νησί.

Η χρήση ηλεκτρικών οχημάτων και καυσίμων που μπορούν να παραχθούν στο νησί – αντί να εισάγονται όπως τα πετρελαϊκά καύσιμα – αυξάνει την ενεργειακή επάρκεια και ασφάλεια στο τομέα των μεταφορών.

Συμπεράσματα

Ο συντριπτικός αριθμός οχημάτων στη Κρήτη αποτελείται σήμερα από συμβατικά οχήματα που χρησιμοποιούν πετρελαϊκά καύσιμα,Η επίτευξη του στόχου μηδενικών καθαρών εκπομπών άνθρακα απαιτεί την χρήση πράσινων – μη ανθρακούχων – καυσίμων στα οχήματα,Η χρήση ηλεκτρικών οχημάτων με επαναφορτιζόμενες μπαταρίες ή με κυψέλες καυσίμου μπορεί να εξαλείψει τις εκπομπές ανθρακούχων αερίων στο τομέα των μεταφορών,Τα καύσιμα που χρησιμοποιούν τα ηλεκτρικά οχήματα – ηλεκτρική ενέργεια και υδρογόνο – μπορούν να παραχθούν στη Κρήτη,Για την αντικατάσταση των συμβατικών οχημάτων με ηλεκτρικά οχήματα απαιτείται η πραγματοποίηση πολλών επενδύσεων σε υποδομές και σε εγκαταστάσεις παραγωγής πράσινης ηλεκτρικής ενέργειας και ηλεκτρολυτικού υδρογόνου,Η τιμή των ηλεκτρικών οχημάτων με επαναφορτιζόμενη μπαταρία είναι υψηλότερη από τη τιμή των συμβατικών αλλά η πολιτεία επιδοτεί το κόστος αγοράς τους, καιΗ δυνατότητα παραγωγής στη Κρήτη των απαραίτητων καυσίμων στο τομέα των μεταφορών αυξάνει την ενεργειακή επάρκεια και ασφάλεια της.

Ο Γιάννης Στ. Βουρδουμπάς είναι Χημικός Μηχανικός ΕΜΠ, M.Sc., Ph.D.

Περισσότερα στοιχεία για το θέμα αυτό είναι διαθέσιμα στο άρθρο του γράφοντος με τίτλο “ Studies on the use of unconventional transport vehicles and fuels in the island of Crete, Greece” το οποίο δημοσιεύεται στο προσεχές τεύχος του διεθνούς Αγγλόφωνου επιστημονικού περιοδικού “Environmental Management and Sustainable Development”, 13(1), 2024.

Πίνακας 1. Αριθμός οχημάτων στη Κρήτη (2021)

Τύπος οχήματοςΑριθμός οχημάτωνΕπιβατικά294.913Φορτηγά136.951Λεωφορεία1.175Μοτοσυκλέτες142.686

Πηγή: Ελληνική Στατιστική Υπηρεσία

Πίνακας 2. Βενζίνη και πετρέλαιο κίνησης που χρησιμοποιούνται σε συμβατικά οχήματα στη Κρήτη (2021)

ΚαύσιμοΚατανάλωση (τον/έτος)Βενζίνη139.306Πετρέλαιο κίνησης170.460Σύνολο υγρών καυσίμων309.766

Πηγή: Ελληνική Στατιστική Υπηρεσία

Πίνακας 3. Ετήσιες ανθρακούχες εκπομπές λόγω της χρήσης βενζίνης και πετρελαίου κίνησης σε οχήματα στη Κρήτη (2021)

ΚαύσιμοΕτήσιες εκπομπές (τον.CO2/έτος)Ετήσιες εκπομπές ανά κάτοικο (τον.CO2/έτος)Βενζίνη459.7100.74Πετρέλαιο κίνησης545.4720.87Σύνολο εκπομπών1.005.1821.61

Πίνακας 4. Πρόβλεψη σχετικά με το μερίδιο των ηλεκτρικών οχημάτων με επαναφορτιζόμενες μπαταρίες και με κυψέλες καυσίμου στα νέα οχήματα στην Ελλάδα τη περίοδο 2025-2050

202520302035204020452050Ηλεκτρικά οχήματα με επαναφορτιζόμενες μπαταρίες – εκτός φορτηγών6%33%78%75%79%83%Ηλεκτρικά οχήματα με κυψέλες καυσίμου0%0%7%31%27%23%

Πηγή: Εθνικό σχέδιο για την ενέργεια και το κλίμα, 2023

Πίνακας 5. Προβλέψεις για τη παραγωγή πράσινου υδρογόνου στην Ελλάδα τη περίοδο 2025-2050

202520302035204020452050Παραγωγή πράσινου υδρογόνου (εκατ. τόνοι)91355221.0121.9782.300

Πηγή: Εθνικό σχέδιο για την ενέργεια και το κλίμα, 2023

Πίνακας 8. Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της χρήσης εναλλακτικών οχημάτων και καυσίμων στη Κρήτη με μειωμένες ή μηδενικές εκπομπές ανθρακούχων αερίων

Τύπος οχήματοςΚαύσιμοΠλεονεκτήματαΜειονεκτήματαΗλεκτρικό όχημα με αμιγώς επαναφορτιζόμενη μπαταρίαΗλεκτρική ενέργεια παραγόμενη από ηλιακή ή αιολική ενέργεια-Χρησιμοποιεί πράσινη ηλεκτρική ενέργεια. -Μηδενικές εκπομπές κατά τη κίνηση του. -Αθόρυβη λειτουργία. -Μειωμένα έξοδα συντήρησης. -Μπορεί να επιτευχθεί μηδενισμός των ανθρακούχων ρύπων. -Επιδότηση του κόστους αγοράς του. -Στη κατασκευή του χρησιμοποιούνται σπάνια υλικά. -Η επαναφόρτιση των συσσωρευτών είναι χρονοβόρα. -Έλλειψη επαρκών δημόσιων χώρων φόρτισης των συσσωρευτών. -Υψηλό κόστος αγοράς του οχήματος. -Περιορισμένη αυτονομία για μεγάλες αποστάσεις. -Τοξικότητα λόγω της χρήσης τοξικών μετάλλων στη κατασκευή.Ηλεκτρικό όχημα με κυψέλη καυσίμουΠράσινο υδρογόνο παραγόμενο με ηλεκτρόλυση νερού με χρήση ηλεκτρικής ενέργειας παραγόμενης από ηλιακή ή αιολική ενέργεια-Το πράσινο ηλεκτρολυτικό υδρογόνο μπορεί να παραχθεί στη Κρήτη με την αξιοποίηση της ηλιακής και της αιολικής ενέργειας. -Υψηλή ενεργειακή απόδοση. -Δεν εκπέμπονται κατά την οδήγηση αέριοι ρύποι. -Αθόρυβη οδήγηση. -Υψηλή αυτονομία. -Ο χρόνος τροφοδοσίας με υδρογόνο δεν είναι μεγάλος. -Μπορεί να επιτευχθεί μηδενισμός των ανθρακούχων ρύπων. -Πολύ υψηλό κόστος αγοράς. -Απαιτείται η παραγωγή υδρογόνου το κόστος του οποίου σήμερα είναι υψηλό. -Απαιτείται η δημιουργία σταθμών φόρτισης με υδρογόνο που σήμερα δεν υπάρχουν στη Κρήτη. -Το υδρογόνο είναι εύφλεκτο υλικό.Συμβατικό όχημα με μηχανή εσωτερικής καύσηςΒιο-αιθανόλη και βιο-ντήζελ παραγόμενα από οργανικές ύλες και όχι από πετρέλαιο.-Αποφεύγεται η αγορά νέου οχήματος. -Οι υποδομές για τη τροφοδοσία των οχημάτων με καύσιμα υπάρχουν ήδη. -Επιτυγχάνεται καλή καύση του καυσίμου. -Μειωμένες εκπομπές ανθρακούχων ρύπων.-Ανθρακούχοι ρύποι εκπέμπονται κατά την οδήγηση. -Υπάρχουν περιορισμοί στη παραγωγή βιο-καυσίμων τα οποία δεν παράγονται σήμερα στη Κρήτη. -Τα βιο-καύσιμα έχουν χαμηλή θερμογόνο δύναμη.Υβριδικό όχημαΣυμβατικά καύσιμα και ηλεκτρική ενέργεια-Οι υποδομές για τη τροφοδοσία των οχημάτων με καύσιμα υπάρχουν ήδη. -Μειωμένες εκπομπές ανθρακούχων ρύπων. -Αυτονομία για μεγάλες αποστάσεις.-Σχετικά υψηλό κόστος αγοράς του οχήματος. -Ανθρακούχοι ρύποι εκπέμπονται κατά την οδήγηση. -Για τη κίνηση τους είναι απαραίτητα τα συμβατικά καύσιμα.

Φωτό 1. Αμιγώς ηλεκτρικό όχημα με επαναφορτιζόμενη μπαταρία.

Φωτό 2. Ηλεκτρικό όχημα με κυψέλη καυσίμου και καύσιμο υδρογόνο.

Φωτό 3. Τα αμιγώς ηλεκτρικά οχήματα με επαναφορτιζόμενη μπαταρία μπορούν να φορτίσουν τη μπαταρία τους με ηλιακή ενέργεια που αφθονεί στη Κρήτη και φωτοβολταϊκά πανέλα.