Elektrifikace v dopravě a jaderná energie

Co kdyby všechna auta byla poháněna elektřinou? Co kdyby se 11,5 miliardy tun zboží každoročně po celé zemi převáželo rovněž elektrickými nákladními automobily místo benzínových nebo naftových? Co kdyby chemické rafinérie a ocelárny používaly čistou elektřinu místo spalování fosilních paliv a vypouštění milionů tun emisí do oblak? Tohle všechno by v budoucnu znamenalo jasnější oblohu a čistý, lépe dýchatelný vzduch. Znamenalo by to ale podstatně menší emise CO₂? Nikoliv, pokud by elektřina nebyla vyráběna z nízkouhlíkových energetických zdrojů. A zde spočívá úloha jaderné energie.

Elektřina se používá v domácnostech, továrnách a kancelářích a neustále se zvyšuje její podíl na spotřebě primárních energetických zdrojů. Zatímco v roce 1950 to bylo 5 %, dnes je to více než 20 %. Do roku 2050 by se tento podíl měl podle Electric Power Research Institute (EPRI) zvýšit na 47 %. Elektřina dnes proniká do oblastí, které byly kdysi doménou fosilních paliv, jako je například doprava, vytápění budov, dodávka technologického tepla nebo dokonce nové průmyslové aplikace, jako je indoor-zemědělství nebo 3D výroba. EPRI se domnívá, že jestliže bude elektrifikace prováděna správně, povede ke snížení emisí CO₂ a smogu, ke snížení nákladů a spotřeby energie a vody a současně ke zvýšení efektivnosti elektrické sítě a její flexibility. Protože stále více aplikací bude vyžadovat elektřinu, vznikne nová vysoká poptávka po elektřině a nové možnosti pro výrobu čisté energie.

Doprava vede emise CO₂

Schéma na obrázku US Energy Information Administration (EIA) znázorňuje vývoj emisí CO₂ v USA při výrobě elektřiny a v dopravě v období od roku 1990 do roku 2016 v milionech tun CO₂. Z grafu je vidět, že zatímco emise z výroby elektřiny klesají, emise z dopravy stále rostou. Jednou z cest snižování emisí v dopravě je proto elektrifikace. Osobní elektromobily vyrábí dnes téměř každá automobilka a jejich používání se rozšiřuje. Studie vypracovaná National Renewable Energy Laboratory (NREL) ve spolupráci s EPRI konstatovala, že ačkoliv se elektřina v roce 2016 podílela téměř 40 % na spotřebě primární energie v USA, spotřeba elektřiny v dopravě byla zanedbatelná. To znamená, že je zde velký potenciál pro elektrifikaci. Jeden z klíčů k vyšší efektivnosti je nejen v elektrifikaci osobních automobilů, ale také v elektrifikaci veřejné autobusové dopravy, vlaků a nákladních automobilů. Mnohá světová města nyní zkoušejí a kupují flotily elektrobusů. Los Angeles a New York plánují do roku 2030 a 2040 převést veškeré autobusy na elekrobusy. Čína je již dál a dokončila elektrifikaci všech 16 000 autobusů v Šenzenu. Přechod k elektrifikaci dopravy vytváří možnosti pro rozvoj elektrárenských společností, pro rychlejší dekarbonizaci hospodářství, atd. Není opomíjena ani dálková kamionová doprava. Všichni hlavní výrobci již vyrábějí auta na bateriový pohon, ale některé společnosti se rovněž orientují na pohon na bázi vodíkových palivových článků. Tato vozidla používají vodík k výrobě elektřiny, která pohání motor, aniž jsou zapotřebí těžké baterie. V květnu 2018 oznámila společnost Anheuser-Bush, že u společnosti Nikola Motor Co objednala až 800 nákladních automobilů na vodíkové palivové články a 40 automobilů u společnosti Tesla. Nikola bude vyrábět vodík ve své síti plnicích stanic. Nejlacinějším a nejméně uhlíkovým zdrojem vodíku má být vysokoteplotní elektrolýza na bázi jaderné energie HTE (nuclear-powered high-temperature electrolysis – HTE). Americké ministerstvo energetiky už v květnu uvolnilo 3,5 milionu dolarů na výzkum HTE. Tato událost by mohla znamenat začátek vznikajícího trhu pro čistou jadernou energii buď z existujících jaderných elektráren, nebo později z pokročilých reaktorů. Nové aplikace elektřiny v dopravě, výrobě technologického tepla, odsolování, apod. mohou být velmi přínosné při snižování emisí CO₂, ale pouze za předpokladu, že elektrické sítě budou dodávat jen čistší bezuhlíkovou elektřinu.

Podle: Chris Charles: Why the Future is Electrifying. /https.//www.nei.org/news/2018

Na podobné téma jsme psali zde:

https://www.3pol.cz/cz/rubriky/bez-zarazeni/2325-elektromobilita-bude-potrebovat-zdroje-elektriny