Daimler rozšiřuje aktivity pro dosažení nižší spotřeby paliva a nižších emisí u užitkových vozidel (3.)

Alternativní paliva pro nákladní vozy a autobusy: Od nafty přes zemní plyn a BTL k vodíku

Paralelně k vývoji úsporných a ekologických pohonů se Daimler Trucks a Daimler Buses podílí na vývoji alternativních paliv. Ty jsou důležitou cestou k zamezení emisí a ke zvýšení nezávislosti na fosilní energii. Ambiciózní zadání politiků v EU, v USA a v Asii podporují jejich zavádění. Poptávka po energii v EU mezi roky 2000 a 2030 naroste o 20 %, zatímco se současně se v těchto zemích sníží výroba energie přibližně o 25 %.

Evropská komise proto stanovila jasné cíle: Již v roce 2010 mají biopaliva dosáhnout podílu necelých 6 % a bioplyn 20 % spotřeby paliv v EU. Na rok 2020 předepisuje komise podíly 8 % biopaliv, 10 % bioplynu a 5 % vodíku. Pro dosažení těchto cílů podporuje EU projekty s alternativními palivy. Podobně postupují vlády v jiných regionech světa.

Strategie: od fosilní nafty přes BTL k vodíku

Aby se zamezilo znejistění firem a spotřebitelů způsobenému četnými uvedenými alternativními palivy, je nutná jasná a pro budoucnost jistá strategie. Daimler Trucks a Daimler Buses ji odvodil na základě přibližně tříletých průzkumů a intenzivních praktických zkoušek ve vozech. Cesta k palivu budoucnosti vede od nafty fosilního původu přes BTL (Biomass To Liquid = palivo z biomasy) k vodíku pro vozy s pohonem s palivovými články.

Motorová nafta se mění

Motorová nafta zůstane v dohledné době pro těžké užitkové vozy nosičem energie číslo 1. Celosvětová disponibilnost, vybudovaná infrastruktura a vysoce vyvinutá technika motorů s ohledem na výkon a ochranu životního prostředí zajišťuje motorové naftě jasné vedení mezi palivy. Motorová nafta budoucnosti se však z důvodu ochrany životního prostředí, nákladů na energii a bezpečnosti zásobování energií bude odlišovat od aktuálního paliva.

S ohledem na běžné palivo se Daimler Trucks a Daimler Buses zasazují o motorovou naftu bez obsahu síry s co nejnižším podílem aromatických látek, tak jak je používána v klasických průmyslových zemích. Již nyní se k naftě přidává rostoucí množství bionafty. EU již pro rok 2010 udává cílovou hodnotu přísady ve výši 5,75 %.

Jako alternativní palivo získává bionafta na významu nejen v EU, nýbrž v řadě regionů světa, například v regionu NAFTA. Zatím jsou požadavky a normy regionálně velmi rozdílné. Odlišují se například velmi výrazně mezi Severní Amerikou, Brazílií a EU. V tomto ohledu je nutná unifikace. Totéž platí pro všechna ostatní biopaliva a alternativní paliva.

Bionafta v čisté formě vyžaduje opatření

Bionafta snižuje emise CO2 celkově přibližně o 50 %. Neobsahuje síru a aromatické látky a je biologicky odbouratelná. Proti tomu stojí vysoká míra nesnášenlivosti s některými plastovými materiály a gumou, horší vlastnosti při chladu, nedostatečná odolnost proti stárnutí a vyšší emise oxidů dusíku při spalování. Vedle přimíchávání k motorové naftě je již také tankování bionafty v čisté formě pro některé vozové parky osvědčeným prostředkem pro šetření nákladů. To však kvůli vlastnostem bionafty není možné bez omezení.

Všechny užitkové vozy Mercedes-Benz od roku 1988 mají povoleno tankování bionafty, avšak nejprve ve spojení s kratšími intervaly výměny oleje. Nové nákladní vozy a autobusy Mercedes-Benz jsou od výrobce k dostání s dodatečnou výbavou pro bionaftu, u vozidel, které jsou již v provozu, je možné provést dovybavení. S tímto paketem z modifikovaných čerpadel vstřikovací soustavy, primárních palivových filtrů s vyhřívaným odlučovačem vody a přídavnou nádrží pro použití běžné motorové nafty pro nezávislé topení se intervaly výměny oleje přibližují motorům s konvenční motorovou naftou. V neposlední řadě zůstává díky provozu na běžnou motorovou naftu zachována životnost nezávislého topení.

U motorových vozidel se zařazením do třídy škodlivin podle EEV není použití bionafty možné: bionafta produkuje až o 20 % vyšší emise oxidů dusíku, než běžná motorová nafta z ropy.

Naléhavě se nedoporučuje používat v motorech užitkových vozidel nemodifikované, téměř neupravené rostlinné oleje. Tato surovina pro bionaftu podléhá pouze nedostatečným kontrolám a způsobuje poškození ventilů, vstřikovacích trysek, pístů a pístních kroužků. Také hrozí zředění oleje a částečné rozpuštění motorového oleje s nebezpečím drahých následných škod.

NExBTL účelně doplňuje bionaftu

Projednává se přimíchávání biopaliv ve vyšších množstvích, než dosud známých 7 %. Daimler Trucks a Daimler Buses doporučují v rámci návrhu VDA jako přísadu biopalivo NExBTL. Je založeno na hydrogenovaných rostlinných olejích nebo zvířecích tucích a již se vyrábí průmyslově. Ať již se jedná o příměs nebo o použití v čisté formě: NExBTL může bez problémů doplnit nebo částečně nahradit motorovou naftu.

BTL jako palivo budoucnosti pro vznětové motory

Biopaliva první generace, jako bionafta z řepkového nebo slunečnicového oleje, nebo bioetanol z cukrové řepy a obilí jako náhrada za motorovou naftu využívají pouze část rostlin. Tím zčásti konkurují výrobě potravin. Totéž platí pro NExBTL jako hydratovaný rostlinný olej. To se změní s biopalivy druhé generace (BTL). Zde se pro výrobu paliva použije celá rostlina. To znamená menší potřebu pěstebních ploch a zároveň vyšší úsporu CO2.

Paliva BTL syntetického původu dávají naději na velkou budoucnost. Při odpovídajícím zpracování dosahují stejné kvality jako motorová nafta a vykazují vyšší energetickou hustotu. Paliva BTL mohou být používána v nemodifikovaných vznětových motorech, které jsou celosvětově nejrozšířenějšími pohonnými jednotkami nákladních vozů a autobusů. Mohou využívat stávající infrastrukturu čerpacích stanic a rovněž je lze bez problémů v libovolném poměru mísit s motorovou naftou, nebo bezprostředně používat v čisté formě. V neposlední řadě mají velmi dobrou bilanci CO2 a je s nimi možné splnění budoucích emisních hodnot. Podle experimentů mohou paliva BTL pokrýt až 20 % evropské spotřeby paliv.

Dlouhodobý praktický test NExBTL ve vozech Actros a Atego

Toto palivo již úspěšně absolvovalo flotilové testy s osobními vozy. Nyní je bezprostředně před námi další krok: dlouhodobý flotilový test s 10 vozy Mercedes-Benz Actros a Atego u zákazníků. Vozy vyjíždějící z depa v Norimberku a Mnichově budou tři roky zkoušeny v každodenním provozu.

Tichý s nízkými spalinami: Citaro CNG obdržel Modrého anděla

Aktuální alternativa k vznětovému motoru v městském autobusu se jmenuje pohon na zemní plyn. Vůz Mercedes-Benz Citaro je dostání jako sólový i jako kloubový autobus s motorem na zemní plyn a v provozu je jich již okolo 900. Citaro CNG byl vyznamenán „Modrým andělem“, který je uznávanou známkou kvality Spolkového úřadu na ochranu životního prostředí pro mimořádně ekologické produkty. Jako první městský autobus s pohonem na zemní plyn se Citaro CNG (CNG = Compressed Natural Gas) pohybuje pod mezními hodnotami emisního standardu EEV.

Částice a oxid siřičitý nelze ve spalinách motoru prakticky prokázat. Emise oxidů dusíku jsou daleko pod emisemi vznětových nebo benzinových motorů. Kromě toho běží motor na zemní plyn mimořádně tiše. Motory na zemní plyn pracují na principu Ottova cyklu. Díky turbodmychadlu přesto řadové naležato zabudované šestiválce ve voze Citaro CNG disponují vysokou trakční silou. Nádrže na střeše jsou dimenzované na tlaky 500 bar, to odpovídá 2,5 násobku bezpečné hodnoty pevnosti. Autobusy firmy Daimler Buses s pohonem na CNG jezdí ve velkých počtech v Austrálii, Thajsku a Brazílii. V severní Americe nabízí firma Orion rovněž autobusy s pohonem na zemní plyn.

Ekologické komunální vozidlo: Econic s pohonem na zemní plyn

Obzvláště vysoký stupeň ekologičnosti je požadován také u komunálních vozidel. Odpovědí firmy Mercedes-Benz je Econic NGT s přeplňovaným motorem na zemní plyn. Přibližně 600 exemplářů tohoto specialisty na komunální, sběrnou a rozvážkovou dopravu jezdí na evropských komunikacích na zemní plyn. Také on se pohybuje pod mezními hodnotami Euro 5 a EEV, také on byl vyznamenán „Modrým andělem“ jako mimořádně ekologický vůz a přesvědčuje vedle nízkých výfukových emisí rovněž nízkými emisemi hluku. Ke zvláštnostem Econic NGT patří vícebodový vstřik plynu s jednocívkovým zapalováním a chudou směsí ve prospěch minimální spotřeby. Econic NGT je k mání v různých provedeních jako dvou nebo třínápravový vůz s celkovou přípustnou hmotností až 26 t. Zásobníky na plyn jsou umístěny na boku rámu v bezpečném ocelovém rámu. Potenciál vozu Econic NGT demonstruje jeden vůz v Göteborgu: Zařízení pro start a zastavení a hybridní pohon pro sběrnou sestavu na svoz odpadu snižuje náklady na palivo o dalších 20 %. Síla mu nechybí: s výkonem 205 kW (279 k) a točivým momentem 1 000 Nm má Econic nejlepší motorizaci.

Pro budoucnost motorů na zemní plyn v užitkových vozech hovoří vedle minimálních emisí škodlivin také emise CO2, které jsou v porovnání s vznětovými motory výrazně nižší, a s ohledem na budoucnost také velké zásoby plynu. V porovnání s jinými palivy nižší cena zemního plynu kromě toho také snižuje provozní náklady. Také politika sází na zemní plyn jako palivo: V roce 2010 má zemní plyn v Evropské Unii představovat 2 % celkového množství, v roce 2015 již 5 % a v roce 2020 dokonce 10 %.

Omezení jsou dána nákladným skladováním v těžkých tlakových zásobnících a také omezenou infrastrukturou. Vývoj pohonu na zemní plyn však není ukončen: Pro budoucnost si lze také představit Econic NGT s hybridním pohonem. Econic lze také provozovat na bioplyn.

Bioplyn může doplnit zemní plyn jako palivo

Bioplyn (metan) patří jako alternativa k zemnímu plynu rovněž k palivům budoucnosti. Dokladem toho jsou vysoké investice: V uplynulém roce byla jen v samotném Německu poprvé investována více než jedna miliarda Euro do zařízení na bioplyn. V provozu je již okolo 3 500 zařízení, více než trojnásobek oproti začátku desetiletí. Bioplyn se získává z biomasy, jako jsou energetické rostliny a organické zbytky, a lze ho dopravovat stávajícími plynovými sítěmi. Emise jsou velmi nízké, také při spalování nevzniká žádný dodatečný CO2, protože bioplyn je díky svému rostlinnému původu součástí koloběhu CO2 Země. Bioplyn lze bez úprav používat ve vozech na zemní plyn. Omezení z hlediska ukládání a infrastruktury jsou identická se zemním plynem.

S vodíkem a palivovými články k vozu s nulovými emisemi

S bioplynem jako přísadou v nízké dávce, s palivy BTL („SunDiesel“) jako plnohodnotným palivem pro vznětové motory a zemním plynem a později bioplynem jsou již nyní nebo v blízké budoucnosti k dispozici ekologické a zčásti dokonce z hlediska CO2 neutrální alternativní paliva.

Příští krok pak vede k vodíku jako palivu budoucnosti. Dosud se ještě převážně získává ze zemního plynu a ropy, ale v budoucnu bude získáván pomocí obnovitelných energií, tzn. z vodní, větrné a solární energie. K tomu jsou však nutné vysoké investice do odpovídající infrastruktury. Pomocí ekologicky získávaného vodíku jako energie pro vozy s pohonem s palivovými články se stane vize vozu s nulovými emisemi skutečností. V rozsáhlém testu se 36 vozy Mercedes-Benz Citaro na třech kontinentech již vodík získávaný elektrolýzou pomocí vodní energie, stejně jako palivové články názorně prokázaly své možnosti.

Související články

Autoperiskop.cz  – Výjimečný pohled na auta - Společnost Jaguar Land Rover se zapojí do prvních silničních testů autonomních a propojených vozidel ve Velké Británii

Společnost Jaguar Land Rover se zapojí...

Testování v reálném provozu posune automobilku Jaguar Land Rover o další krok blíže k uvedení inteligentních vozidel do skutečného světa. Součástí projektu UK Autodrive je také testování...

Autoperiskop.cz  – Výjimečný pohled na auta - Největší tuzemský prodejce ojetých vozů AAA AUTO připravil od tohoto pátku do neděle letošní největší snížení cen aut ze své nabídky

Největší tuzemský prodejce ojetých...

Cena řady vozů tak klesne až o 70 tisíc korun, čímž se AAA AUTO připojí k dalším českým společnostem, které přinášejí výprodeje v rámci celosvětové slevové akce Black Friday. Black...

Autoperiskop.cz  – Výjimečný pohled na auta - Společnost Payen® uvádí na trh novou řadu nástrojů a produktů řady Pro-Fit pro montáž a opravy motorů

Společnost Payen® uvádí na trh novou...

Pečlivě vybrané nástroje a produkty pomohou mechanikům šetřit čas i peníze. Federal-Mogul Motorparts, divize Federal-Mogul LLC, oznamuje – že uvádí na trh novou řadu Payen® Pro-Fit,...

Autoperiskop.cz  – Výjimečný pohled na auta - V souvislosti s výrobou nové generace SUV Kuga bude Ford investovat ve španělské Valencii více než 750 milionů eur

V souvislosti s výrobou nové generace...

Na model Kuga v současnosti připadá téměř 50 procent celkové produkce valencijské továrny; meziročně se odbyt tohoto modelu zvýšil o 22 procent, na 126 900 vozů. Od roku 2011 proinvestoval...

Autoperiskop.cz  – Výjimečný pohled na auta - Poslední 7.souboj v poháru 208 Rally Cup za účasti Sébastiena Loeba a Gillese Panizziho:  Rallye du Var, tento víkend 24/26. listopadu

Poslední 7.souboj v poháru 208 Rally Cup...

Při posledním závodě francouzské rallyové sezóny, kterým je Rallye du Var, se účastníci poháru 208 Rally Cup utkají se dvěma piloty, jež stojí a stáli za slávou týmu Peugeot Sport. Nejsou...