Nákladní automobily v Evropě jsou zodpovědné za více než 19 % emisí oxidu uhličitého z dopravy. Není tedy divu, že se v rámci rozšiřujícího se trendu dekarbonizace stále více zabýváme alternativními pohony nákladních vozidel.

Obsah článku:

• HVO, neboli nejekologičtější naftový pohon
• LNG pro dálkovou dopravu a CNG pro městská nákladní vozidla
• Nákladní automobil, který vypouští pouze vodní páru
• Elektrická nákladní vozidla

Světové zásoby ropy se vyčerpají během příštích 70 let. Proto velcí výrobci nákladních automobilů již dlouho experimentují s náhradami za naftu. Pověstnou tečkou za tímto tématem je, zdá se, evropská směrnice Fit for 55, přijatá 14. července 2021, která k přechodu na náhradní paliva přímo nutí. O jaká se tedy jedná? Podívejte se na nejoblíbenější alternativy nafty.

HVO – ekologická nafta

HVO (hydrogenovaný rostlinný olej) je hydrogenovaná nafta získaná z obnovitelných zdrojů. Jedná se o biopalivo druhé generace, které lze vyrábět z rostlinných olejů a tukového odpadu. Důležitější je, že jej lze použít i v čisté formě pro běžné vznětové motory bez jakýchkoli úprav. To potvrzují přední výrobci, jako jsou DAF, Scania, MAN, Volvo, Mercedes-Benz, Renault Trucks nebo Iveco.

HVO, ačkoli je prozatím dražší na výrobu, a tedy i na čerpací stanici, získává na popularitě díky svým sníženým emisím. V porovnání s běžnou naftou produkuje HVO ve své čisté formě méně emisí:

• 90 % oxidu uhličitého,
• 30 % pevných částic,
• 9 % oxidu dusíku.

Lze ji také přidávat do běžné nafty v libovolném poměru. Obchodní názvy těchto směsí jsou například HVO30 nebo HVO50, kde číslo udává procentuální podíl biopaliva v poměru k běžné motorové naftě. Aktuálně lze pozorovat zvýšený zájem o toto palivo.

LNG pro dálkovou dopravu a CNG pro městská nákladní vozidla

Zemní plyn se stále častěji používá také k pohonu nákladních vozidel. V automobilovém průmyslu se používá ve dvou formách: zkapalněný (LNG) a stlačený (CNG).

Zemní plyn je nejúčinnější kapalné palivo. Jeho největší výhodou je však snížení emisí škodlivin při spalování, které je ve srovnání s běžnou naftou:

• 70 % až 90 % pro oxid uhelnatý,
• až 99 % pro pevné částice,
• 80 % až 90 % pro oxid dusíku.

Výhodu metanu oproti naftě nesnižují ani vyšší emise nespálených uhlovodíků, jejichž toxicita není celkově problematická. Vozidla na zemní plyn jsou navíc méně hlučná, což jim umožňuje vjíždět do vyhrazených městských zón nebo jezdit i v noci. Zvýšení cen zemního plynu v roce 2022 sice omezilo prodej aut na tyto paliva, ale to nic nemění na skutečnosti, že CNG i LNG již v mnoha případech nahrazují naftu.

Co je to zkapalněný zemní plyn?

LNG je metan ochlazený na teplotu -162 ℃, čímž se jeho objem zmenší až 630krát. Díky tomu je přeprava snazší a úspornější a na jedno natankování speciální nádrže v nákladním vozidle lze ujet až 1.600 km. Vozidla poháněná LNG se tak osvědčují na dlouhé vzdálenosti a oproti nákladním vozidlům s klasickými dieselovými motory mají další výhody:

• zjednodušená konstrukce pohonné jednotky,
• nízká spotřeba paliva,
• krátká doba tankování (do 5 minut),
• osvobození od mýtného v Německu.

Nevýhodou tohoto paliva je naopak potřeba speciálních kryogenních nádrží. Z konstrukčních důvodů mají tak velké rozměry, že jejich instalace je možná pouze v nákladních vozidlech. Největší z nich pojme maximálně 350 kg LNG.

I přes velmi dobrou tepelnou izolaci se však palivo v těchto nádržích časem zahřívá, což způsobuje zvyšování jeho tlaku. Tím se spustí bezpečnostní ventily, které uvolní přebytečný LNG do atmosféry. LNG proto nelze v nádrži vozidla skladovat příliš dlouho. V případě nouzové situace je také obtížné toto palivo dodat a doplnit.

Stlačený zemní plyn – výhody a nevýhody

Zemní plyn se dodává také ve stlačené formě pod tlakem 20-25 MPa, kdy se jeho objem zmenší přibližně 350krát. Uchovává se v těžkých nádržích z oceli nebo lehčích, ale dražších kompozitních materiálů. Nákup vozidla na CNG je levnější než nákup vozidla na LNG. Nižší provozní náklady jsou také při dodávce plynu ve speciálních lahvích na CNG.

Nevýhody stlačeného zemního plynu však omezují jeho použití pouze pro pohon nákladních vozidel, která jezdí na krátké vzdálenosti (např. veřejná doprava, popelářské vozy atd.). Je to proto, že plynové lahve na CNG jsou těžké (nádrže váží nejméně 200 kg), což zvyšuje hmotnost vozidla a snižuje dojezd na maximálně 500 km. Použití tohoto plynu navíc vyžaduje úpravu zapalovacího systému na jiskrové nebo použití přímého vstřikování do sacího potrubí.

Nákladní automobil, který vypouští pouze vodní páru

Vodík je považován za palivo budoucnosti z mnoha důvodů. V neposlední řadě proto, že maximální dojezd nákladního vozidla na vodík zatím nepřesahuje 400 km (zkušební tahač Mercedes GenH2 s 25tunovým nákladem). Nejdůležitější výhodou spalování vodíku je však nulové množství oxidu uhličitého. Toto palivo lze použít k pohonu vozidel dvěma různými bezemisními způsoby.

Vodík lze využít k výrobě elektřiny. V palivových článcích se přeměňuje na elektřinu a vodní páru elektrochemickou reakcí s kyslíkem. Taková vodíková vozidla jsou tedy ve skutečnosti soběstačnými “elektromobily”, které není třeba dobíjet elektřinou.

Vodík lze také použít k pohonu spalovacích motorů. Tato technologie je v segmentu nákladních vozidel stále v počáteční fázi vývoje. První testy se prováděly v roce 2021 (DAF, Westport na bázi motoru Scania, MAN, Deutz).

Elektrická nákladní vozidla

Elektrický pohon nákladních vozidel stále omezuje jejich dojezd na několik set kilometrů. Je to proto, že vysoká celková hmotnost vozidla vyžaduje větší baterie, které představují další zátěž. Nabíjení velkokapacitních baterií může navíc trvat až několik hodin. Ke zkrácení této doby jsou zapotřebí rychlonabíječky stejnosměrného proudu s výkonem vyšším než 150 kW.

Tento typ pohonu se samozřejmě stále vyvíjí a výsledkem je například rekordní dojezd elektrického nákladního vozu, který na trati ujel za optimálních podmínek (bez nákladu, s vypnutou klimatizací a na pneumatikách s nízkým valivým odporem) až 1 099 km. V praxi se však elektromobily stále používají převážně v městském provozu s denním dojezdem menším než 200 km (městský transport, veřejná doprava).