Csak megújuló energiával zöldek a villanyautók

Ugyan az elektromos autó nem füstöl, de nagyon nem mindegy, hogy az áramot termelő erőmű szenet éget vagy szelet hasznosít. A legtisztább megoldás persze az egykerekű bicikli: dinamóval termeli az áramot, alig kell hozzá acél és még az egyensúlyérzéket is fejleszti.

Nincs füst, tisztább a meghajtás - nyilvánvaló, hogy belátható időn belül elektromos meghajtásúra kell cserélni a jelenlegi, világszerte mintegy 900 millió darabosra becsült autóparkot. Nem feltétlenül csak a klímaváltozás hatásainak csökkentése érdekében, hanem egyszerűen azért, mert előbb-utóbb csillagászati magasságokba drágul a fogyóban levő kőolaj, majd egyszer végleg kimerülnek az olajmezők.

Az elektromotor persze hatékonyabb

Gyakori érv a villanyautók mellett, hogy az elektromotoros hajtás hatékonyabb, vagyis egységnyi energiát kevesebb pazarlással használ fel, mint a belsőégésű motorral hajtott típusok. Az összehasonlítás viszont korántsem egyszerű, tekintve, hogy a két meghajtási módszer eltérő elveken alapul. A belsőégésű motor az ősmaradványi (fosszilis) fűtőanyagok energiáját alakítja át mechanikus energiává - hatékonysága azért alacsony, mert a hőt nem lehet közvetlen módon mechanikus energiává változtatni.

Ezzel szemben az elektromos autó az akkumulátorokban tárolt elektromos potenciált alakítja mechanikus energiává, s ennek a folyamatnak önmagában jóval magasabb a hatékonysága. Ha valaki itt lezártnak tekinti az összehasonlítást, máris kezdhet spórolni egy teljesen elektromos hajtású autóra, például a zöld úrvezetők álmára, a Tesla roadsterre.

Érdemes viszont figyelembe venni azt a tényt, hogy a természetben nem létezik elektromosság az emberiség számára közvetlenül hasznosítható formában. Áramot pedig, a dolgok jelenlegi állása szerint éppen a fentebb kárhoztatott hőenergia közbeiktatásával termelnek a földlakók - gondoljunk csak a szenet, földgázt égető hőerőművekre, de az atomerőművekben is gyakorlatilag a reaktort használják kazánként arra, hogy a termelt gőzzel meghajtsák az áramot generáló turbinákat.

Rendszerint az akkumulátor a villanyautók gyenge pontja. Feng Jü-Szeng feltaláló az októberi,
hongkongi öko-expón mutatta be szilíciumalapú akkuját. A kocsit négy ilyen egység látja el
árammal. A telepeket 80 százalékra, mindössze 20 perc alatt lehet feltölteni

A másik megoldás a megújuló energiaforrások, vagyis a szél, a nap, a víz - beleértve a hullámokat és az árapályt - potenciálját, valamint a geotermikus energiát használni. A gond csak az, hogy a felsorolt energiaátalakítási módszerek közül egyik sem kiemelkedően hatékony a mindennapi működés - azaz, nem kísérleti üzemmód - során. (Tegyük hozzá: a hatásfok eleve nem lehet magasabb 100%-nál, leszámítva az örökmozgókról szóló, a termodinamika tételeit nemes egyszerűséggel figyelmen kívül hagyó utópiákat.)

Az erőmű sem hagyható ki az egyenletből

Ebből következően az elektromos és a belsőégésű autók valós környezeti terhelését csak úgy lehet korrekten összevetni, ha figyelembe vesszük az áramot termelő erőmű hatékonyságát és azt is, hogy ez utóbbi mennyire szennyezi a környezetét. Ezen túlmenően az sem mindegy, hogy a villanyautó akkujait milyen hatékonysággal lehet feltölteni és az sem, hogy a telepekből milyen hatásfokon nyerhető ki az energia.

Nem árt figyelembe venni azt sem, hogy az is számít, mennyi energia vész el magában az elektromos hálózatban, az erőműtől a garázsig, ahol éppen a hálózatra csatlakoztattuk a villanyautót. Az Egyesült Államokban az erőműtől a csatlakozóaljzatig az áram 9,5 százaléka tűnik el hálózati veszteségként (az USA energiaügyi minisztériumának közlése szerint). Magyarországon 10 százalék körül van ugyanez a veszteség - ezt az Állami Számvevőszék "nemzetközi összehasonlításban is gyenge" teljesítménynek minősítette egy 2007-es jelentésében.

A hőerőművek átlagosan 33 százalékos hatásfokon hasznosítják a fűtőanyagot. A villanyautó feltöltése és árammal való ellátása során tehát csak az energia 20-25 százaléka hasznosul. Ez valamivel kedvezőbb, mint a benzines kocsik 20 százalékos hatásfoka városi terepen, de rosszabb, mint a modern dízelmotorok 45 százalékos hatásfoka, amennyiben ideális körülmények között forognak (például egyenletes ütemben hajtva egy autópályán).

Már a feltöltés is veszteséggel jár

A villanyautók tipikusan 10-23 kilowattórát (kWh) használnak el egy százkilométeres úton. Az energiafelhasználáson viszont még van mit csiszolni: az akkuk energiájának körülbelül 20 százaléka már a feltöltés során elvész.

A világ első szériagyártású villanyautóját, az i-MiEV-et a Mitsubishi készítette.
A modellt az októberi tokiói autókiállításon mutatták be

A Tesla Motors adatai szerint a lítium-ion akkumulátorral hajtott kocsijuk 12,7 kWh-t használ el száz kilométeren (beleszámolva a feltöltés során adódó veszteséget is). Ha keréktől kerékig, vagyis az erőmű turbinájától a meghajtott kerékig számoljuk az energiafelhasználást, akkor száz kilométernyi helyváltoztatás 24,4 kWh áramfelhasználással jár (amennyiben földgázt hasznosító hőerőmű áramával töltötték fel a járgányt).

A tisztán elektromos hajtás előnyei akkor mutatkoznak meg, ha az egyre népszerűbb hibridautók fogyasztásával vetjük össze az adatokat - a Honda Insight például 32 kWh-t használ el száz km-en. Ugyanis a belsőégésű motorok legnagyobb hibája, hogy a felhasznált energia túlnyomó része hulladékhőként elszáll. Egy átlagos, benzinüzemű autó száz km-en 96 kWh energiát fogyaszt, de ebből csak körülbelül egyötöde, 19,2 kWh hasznosul mozgás formájában.

A szél- és napenergiával hajtott villanyautók a legtisztábbak - meg a kerékpárok

Az sem mindegy, hogy a teljes ciklust nézve, mennyi szén-dioxidot enged a levegőbe egy benzines és egy villanyautó. Az USA energiaügyi minisztériumának Oak Rigde Laboratóriuma kiszámolta, hogy a standard egykilométeres távon mennyi a CO₂-kibocsátás, beleszámolva az energiahordozók - kőolaj, szén, urán - kinyerését és szállítását, továbbá az elektromos áram továbbítását és tárolását. A labor egy átlagos szerda fogyasztását vette alapul. E szerint a hagyományos, belsőégésű motorral szerelt autó 281 gramm szén-dioxiddal, a hibridkocsi 183 grammal szennyez. A hálózatról töltött hibridautó esetében azt is megnézték, mi történik, ha különböző típusú erőművekből származó áramot használ a járgány.

Hagyományos szénerőmű áramával a kocsi 203, fejlett szénhasznosítású erőművel 190 grammal szennyez. A szenet elgázosító erőművel számolva a CO₂-kibocsátás 185 gramm, de ha a kibocsátott szén-dioxid nagy részét megfogjuk, az autó szennyezése máris 103 g/km-ra esik. Ha az áram hagyományos turbinával szerelt földgáz-erőműből származik, a járgány használatával 159 g CO₂-t bocsátunk kilométerenként a levegőbe. Ha a fejlettebb, kombinált ciklusú gázerőmű az áramforrás, akkor csak 140-nel szennyezünk. A nukleáris eredetű áram ennél jóval tisztább: ha ilyen energiát hasznosít az autó, akkor 94 gramm a szennyezés egy km-en; ha pedig szél- vagy napenergiát, akkor 93 gramm.

A probléma mindössze annyi, hogy kevés az idő az egész energiatermelő, -szállító és fogyasztó hálózat átszervezésére. Ha a sokszor jelentős környezeti beavatkozással megépített vízerőműveket nem számoljuk, jelenleg a világ energiaszükségletének mindössze egy-két százalékát fedezik megújuló energiaforrásokból. Ezt kéne 40 százalékra feltornászni addigra, amikorra a fosszilis erőforrások határozottan kezdenek elfogyni.

Magyarán, őrült ütemben kéne szél- és naperőműveket építeni - és azért ezeket, mert a jelenlegi technológiákkal jól hasznosítható uránkészletek is fogytán vannak. Megújuló energiaforrások nélkül pedig az elektromos autóval csak annyit nyerünk, hogy kisebb mértékben és technikásabban szennyezünk. Vagy a másik megoldás: járjon mindenki egykerekű bohócbiciklin - mert az dinamóval termeli az áramot, és a nyersanyagköltsége amúgy is csak fele a megszokott kétkerekűének.