You dont have javascript enabled! Please enable it!

Orkuskipti

Viðfangsefni:

  • Inngangur
  • Loftslagsbreytingar
  • Lofttegundir í andrúmsloftinu
  • Áhrif á hreyfanleikageirann
  • Græn orka

Kynning:
Á þessari síðu er fjallað um afleiðingar fyrir samgöngur og hreyfanleika og fjallað um nokkra kosti sem munu leiða til umhverfisvænna lausna árið 2021. Aflrásir farþega- og atvinnubíla eru í auknum mæli rafmögnuð til að losa færri eða engin skaðleg efni. Umskiptin frá jarðefnaeldsneyti yfir í rafknúna knúna falla undir svokölluð „orkuskipti“.

Evrópusambandið vill banna sölu á ökutækjum með bensín- og dísilvélum frá 2035. Öll ný ökutæki verða að vera búin rafdrifnu aflrás í formi a BEV eða með a efnarafal. Nokkur lönd, þar á meðal Holland, ætla að banna sölu á nýjum ökutækjum með brunahreyfli frá 2030. Lönd eins og Frakkland og Þýskaland eru aftur á móti harðlega á móti þessum áformum: þau kjósa að skipta yfir í tvinnaflrásir til að draga verulega úr útblæstri frá bílaflotanum, en ekki að rafvæða hann að fullu.

Loftslagsbreytingar:
Það hefur verið vísindalega sannað að loftslagsbreytingar eru af mannavöldum. Frá iðnbyltingunni, sérstaklega frá 50, hafa jarðefnaauðlindir, eins og olía og gas, verið brennd í stórum stíl. Bruni olíu og gass hefur valdið mikilli aukningu á CO2. Rannsóknir sýna að losun CO2 leiðir til hlýnunar jarðar. Losun svokallaðra „gróðurhúsalofttegunda“ er að hluta til ábyrg fyrir loftslagsbreytingum. Hitinn í Hollandi hefur hækkað um 130 gráður á Celsíus undanfarin 1,9 ár. Miðað við núverandi ástand mun hiti um allan heim fara upp í hitastig sem áætlað er að verði að lágmarki 1,8 og mest 6,4 gráður á Celsíus í lok þessarar aldar. Vegna hlýnandi lofts hlýna höfin jafnt og þétt. Haf kólnar mun minna en loft, sem getur sveiflast lítillega í hitastigi.

Hlýnun hafsins leiðir til annarra heitvatns (bylgju)strauma. Þessir bylgjustraumar eru hluti af alþjóðlegu „færibandi“ sem dreifir köldum og volgum vatnsmassa um öll höf. Golfstraumurinn flytur mikinn hita og er því mikilvægur fyrir loftslagið. Sérstaklega fyrir okkar vest-evrópska, milda loftslag. 

Ef þessi Golfstraumur raskast eða hverfur hverfur einnig þrýstingsmunurinn á milli norður og suðurhluta Atlantshafsins. Þetta hefur í för með sér að sjórinn fellur um hálfan metra í suðri og hækkar um hálfan metra í norðri. Hækkandi sjávarborð veldur áhyggjum fyrir láglenda Holland okkar, þar sem um það bil 25% landsins eru undir sjávarmáli (NAP).

Það eru ekki allir sem trúa á afleiðingar loftslagsbreytinga
Hlýnun sjávar

Sjávarborðshækkun verður á bilinu 2150 metri til 1 metrar árið 5. Hlutar heimsins verða óbyggilegir vegna hærra hitastigs og hækkunar sjávarborðs. Það verður líka meira óveður því óveður, fellibylir og miklar rigningar valda flóðum.

Stór hluti Hollands er undir sjávarmáli
mjög viðkvæmt fyrir flóðum. Hvorki meira né minna en 55% Hollands er viðkvæmt fyrir flóðum; 26 prósent Hollands er undir sjávarmáli og 29 prósent eru viðkvæm fyrir flóðum í ám. Með varnargörðum til að vernda strandsvæði og flóðavörnum til að koma í veg fyrir (tímabundið) háa vatnshæð minnkar hættan á flóðum.

Heimild: pbl.nl (ráðlagt í 02-2024)

Flóðaviðkvæmt svæði í Hollandi, heimild: PBLnl (2024)

Lofttegundir í andrúmsloftinu:
Eftirfarandi mynd sýnir línurit af magni koltvísýrings í andrúmsloftinu séð frá hægri til vinstri frá því í dag (0.0) til fyrir 800.000 árum. CO2 mælingarnar voru teknar úr ískjarna á norður- og suðurpólnum. Á línuritinu sjáum við sveiflur í magni CO2 sem hafa alltaf átt sér stað.

Við lægstu punktana á línuritinu var ísöld. Síðasta ísöld var fyrir um 12.000 árum. Eftir það hækkaði línuritstíllinn, þar sem hann hefði átt að standa í stað eða hefði átt að falla. Við hefðum eiginlega átt að vera með lægra hitastig á þessum tíma, þvert á það sem oft er haldið fram: að það hefði átt að hlýna. Hitagrafið skýtur nú upp í mikla hæð (gefin til kynna með „Þú ert hér“). Bráðnun íss gerir slíkar mælingar æ erfiðara að ná.

Skýringarmyndirnar hér að neðan sýna magn skaðlegra lofttegunda sem losað er um allan heim (vinstri) og CO2 losun á hvern geira (hægri). Á þessari síðu leggjum við áherslu á samgöngur, sem eru með 14% hlutdeild af heildarlosun koltvísýrings (árið 2).

Losun skaðlegra lofttegunda um allan heim
CO2 losun á hvern geira

Loftslagssamningur:
Í Parísarsamkomulaginu hafa 195 lönd um allan heim samþykkt að losa umtalsvert minna CO2 með því að draga úr jarðefnaeldsneyti. Samkvæmt loftslagssamningi Hollands frá 2019 er markmiðið að draga úr losun koltvísýrings um 2% fyrir árið 2030 (hækkað í 49% samkvæmt stefnu ESB). Verið er að grípa til áþreifanlegra aðgerða eins og strangari útblástursstaðla bíla. Holland stefnir einnig að því að draga úr losun koltvísýrings um 55 megatonn. Þessi tala gefur til kynna markmiðslækkun á tilteknu tímabili og miðar að því að draga úr heildarlosun gróðurhúsalofttegunda og takmarka loftslagsbreytingar. Markmiðið varðar ýmsar greinar, þar á meðal orkuframleiðslu, flutninga og iðnað.

Áhrif á hreyfanleikageirann:
Loftslagsmarkmið stjórnvalda neyða bílaframleiðendur til að halda áfram að draga úr skaðlegum útblæstri frá brunahreyflum. Mikilvægur þáttur hér er CO2 losun. Auk þess eru fleiri og fleiri lönd að koma með áætlanir um að banna sölu á ökutækjum með brunahreyflum á milli 2030 og 2040. Þetta þýðir umskipti yfir í rafknúnar aflrásir:

  • tvinnbíll (að hluta til rafmagns ásamt brunavél);
  • fullkomlega rafmagns;
  • vetni og efnarafal.

Hámarkslosun frá bílum (mælt í CO2 á kílómetra) verður sífellt strangari. Bílaframleiðendur sem ná ekki þessum markmiðum eiga á hættu verulegar sektir (árið 2021: 95 grömm af CO2 á kílómetra, árið 2030: 59,3 grömm af CO2 á kílómetra). Sífellt fleiri borgir eru að taka upp umhverfissvæði þar sem mengandi bílar eru ekki leyfðir. Frá 2035 verða aðeins „losunarlausir“ nýir bílar leyfðir í Hollandi, sem þýðir að þeir verða að vera rafhlöðurafmagnaðir eða vetnisrafmagnaðir.

Ökutæki með fullrafmagnaða aflrás eru ekki með útblæstri sem gefur frá sér skaðleg útblástursloft. Þessi farartæki eru merkt sem „græn“. Drægni er oft takmörkuð (80 til 300 km) og hleðslutíminn til að hlaða rafhlöðupakkann er langur.

Að hluta til rafknúin farartæki, eins og tvinnbílar, eru tilvalin til að aka lengri vegalengdir. Í borgarumferð er hægt að keyra algjörlega rafknúið, eða nota rafstuðning fyrir brunavélina fyrir minni eyðslu. Brunavélin kveikir á þjóðveginum og þú getur farið í frí til útlanda áhyggjulaus og án þess að hleðslutími sé langur.

Rafmagns VW ID.3 (Heimild: Volkswagen.nl)

En hversu hreinn og grænn er rafbíll í raun og veru? Um þetta eru mjög skiptar skoðanir. Undirritaður bendir á staðreyndir málefnalega.

Alveg rafbíll er ekki loftslagshlutlaus. Það er bæði bein losun svifryks (bremsur, dekk) og óbein losun köfnunarefnisoxíða (CO2 og NOx). Ýmsar rannsóknir sýna að rafbíll er hreinni yfir allan líftímann en bíll sem gengur fyrir jarðefnaeldsneyti.

Koltvísýringslosun rafbíls er gefin upp sem 2 grömm á kílómetra. Þetta er niðurstaða WLTP prófsins. Það er engin bein losun. Árið 0 er takmörkuð „græn“ orka enn framleidd í Hollandi, sem kemur frá vindmyllum og sólarrafhlöðum. Mest rafmagn er framleitt með brennslu gass og kola. Þetta leiðir til myndasögumyndanna hér að neðan, sem því miður hafa sannleikskorn.

Sanngjarn samanburður við eldsneytisbíla er aðeins mögulegur þegar tekið er tillit til losunar til að framleiða rafmagnið. Auk þess krefst framleiðsla á rafhlöðum og rafmótorum mikils CO2 og oft er notað af skornum skammti af hráefni. Í töflunni hér að neðan sjáum við magn koltvísýringslosunar á lítra af bensíni, dísilolíu og LPG.

CO2 á lítra_bensín_dísel_lpg

Koltvísýringslosun rafbíls er gefin upp sem 2 grömm á kílómetra. Þetta er niðurstaða WLTP prófsins. Engin bein losun er en CO0 losnar við raforkuframleiðslu. Eitt kíló af kolum gefur að hámarki 2 kWst sem losar allt að 3,5 kg af CO3,6 við bruna. 

Samkvæmt aðferðafræði WTW er allt CO2 sem myndast við leit, vinnslu, flutning og geymslu á kolum rakið til CO2 losunar kola. Þar með er losunin komin upp í 4,4 kg af CO2 á hvert kg af kolum.

Við horfum nú aðeins á heildarlosun við bruna, því samkvæmt aðferðafræði WTW er CO2 einnig framleitt úr bensíni og dísilolíu. Við sjáum að með meðaleyðslu viðkomandi farartækja er koltvísýringslosun á hvern kílómetra fyrir rafbíla margfalt meiri en þeirra sem ganga fyrir jarðefnaeldsneyti. Heimild: AMT 5-2021

CO2-á-km_bensín_dísel_lpg_rafmagn

Græn orka:
Með grænni orku losnar ekkert CO2 við framleiðslu. Í framtíðinni sjáum við að við munum í auknum mæli skipta grári orku (úr kolum) út fyrir græna orku sem fæst úr vind- eða sólarorku.

Aðeins þegar öll raforkan okkar er fengin með grænni orku verður akstur fullkomlega rafknúins farartækis hreinn og „núllosandi“.

Staðreyndir um sólarorku og vindorku eru taldar upp hér að neðan.

Sólar- og vindorka. Heimild: https://cleartechnology.nl

Sólarorka á landi:

  • 6.000.000 kWh/ári = 44.000 m2, eða 136 kWh/m2
  • Fyrirsjáanlegri mynstur og árstíðabundin.
  • Alveg stigstærð;
  • Oft auðvelt að gera „ósýnilega“ ofan á byggingar eða í staðinn fyrir þakplötur.

Vindorka á landi og sjó:

  • 60.000.000 kWh/ári (190.000 m2), eða 32 kWh/m2;
  • Minna árstíðabundið;
  • Stór afkastageta á hverja einingu;
  • Horizon mengun;
  • Krefjast mikið pláss (5x snúningsþvermál) til að koma í veg fyrir ókyrrð milli gagnkvæmra snúningsblaða.

Í stuttu máli má segja að orkuafrakstur sólarorku á hvern fermetra sé hærri en vindorka. En vegna þess að styrkur sólar er mjög breytilegur á tímabili og það er nánast alltaf vindur (dag, nótt, sumar og vetur) er vindafraksturinn nánast stöðugur. Sólarrafhlöðurnar eru frekar auðveldar í uppsetningu og þær stækka óáberandi á meðan vindmyllur eru pirrandi fyrir fólk sem býr nálægt þeim eða getur ekki lengur notið óhindraðs útsýnis yfir friðland.