Syntetická e-paliva spalováky nespasí. Fyzikální zákony totiž ohnout nejde
Slibují revoluci bez emisí, zachování libozvuku pístových motorů a tankování za dvě minuty. Jenže fyzikální zákony neznají kompromisy.
Proč bychom se měli všichni nuceně přesouvat do tichých elektromobilů, když stačí v rafinériích vyměnit klasickou ropu za ekologickou syntetiku? Evropská unie dokonce schválila pro e-paliva legislativní výjimku po roce 2035, což mnozí oslavují jako definitivní záchranu klasických motorů. Jenže realita, kterou v zákulisí propočítávají inženýři a ekonomové, připomíná spíše ledovou sprchu.
Pro běžného řidiče, který potřebuje denně dojíždět do práce, jsou e-paliva pouhým mýtem. Masové nasazení syntetických paliv v osobní dopravě nedává kvůli extrémní neefektivitě a astronomickým nákladům žádný smysl. To ve své klíčové studii dokládá například německý Postupimský institut pro výzkum dopadů klimatu a na něj navazující aktuální ekonomické analýzy evropské federace Transport & Environment.
Vyhozená energie
Celý problém se točí kolem neúprosných zákonů termodynamiky a analýzy celého životního cyklu energie, kterému se v oboru říká Well-to-Wheel, tedy od elektrárny až po samotná kola automobilu. Syntetický benzin totiž nevzniká lusknutím prstu. Jde o složité chemické lego, kde na začátku musíte vzít obrovské množství čisté zelené elektřiny z obnovitelných zdrojů a pomocí elektrolýzy rozštěpit vodu, abyste získali čistý vodík. Už v tomto prvním kroku vám čtvrtina cenné energie uteče do vzduchu v podobě odpadního tepla.
Následuje ještě větší technologický oříšek. Aby bylo palivo uhlíkově neutrální, musíte ze vzduchu doslova vysát oxid uhličitý. Vzhledem k tomu, že jeho koncentrace v atmosféře jsou v setinách procenta, je filtrace vzduchu gigantickým žroutem energie. Když pak v drahých reaktorech konečně propojíte zachycený uhlík s vodíkem a výslednou syntetickou ropu rafinujete na benzin, zjistíte, že více než polovina původní elektřiny je nenávratně pryč. Účinnost paliva v nádrži se pohybuje kolem pouhých čtyřiceti procent.
Spalovák efektivitě nepřidá
Další tragédie pro efektivitu nastává v momentě, kdy toto pracně vyrobené palivo natankujete do auta. I moderní pístový motor je z pohledu fyziky spíše topné těleso než efektivní stroj. Na pohyb kol dokáže přeměnit pouhou třetinu energie ukryté v palivu, zbytek vyletí výfukem nebo zmizí v chladiči.
Když celý tento řetězec ztrát vynásobíte, dostanete se na hrozivou výslednou bilanci. Pouhých zhruba patnáct procent původní čisté elektřiny se reálně promění v pohyb vozidla. Celých osmdesát pět procent drahocenné energie se po cestě promění v naprosto nevyužitelné teplo.
Na výrobu jednoho jediného litru syntetického benzinu musíte spotřebovat přibližně 21 kilowatthodin čisté elektřiny. Průměrné auto se spotřebou sedm litrů na sto kilometrů tak pro jízdu potřebuje vygenerovat bezmála 150 kilowatthodin proudu.
Pro srovnání, moderní elektromobil ujede stejnou vzdálenost se spotřebou patnácti až dvaceti kilowatthodin, protože energii ze sítě posílá rovnou do baterie a motoru s minimálními ztrátami. Auto na e-paliva je tedy pětkrát až šestkrát energeticky nenasytnější.
Pokud bychom chtěli v České republice nahradit současnou roční spotřebu benzinu a nafty jejich umělou variantou, potřebovali bychom k výrobě těchto zhruba osmi miliard litrů paliva zhruba 165 terawatthodin čisté elektřiny. To představuje bezmála dvojnásobek současné celkové roční produkce všech českých elektráren dohromady.
Právě tato energetická náročnost přímo diktuje neúprosnou ekonomickou realitu, která e-paliva pro běžného člověka diskvalifikuje. Prestižní Postupimský institut pro výzkum dopadů klimatu ve svých studiích varuje, že masové nasazení syntetických paliv v osobní dopravě nedává smysl.
Jen pro bohaté a jiné obory
Kvůli astronomickým investicím do složitých technologií a ceně samotné elektřiny odhadují experti budoucí cenu na stojanech čerpacích stanic mezi 70 až 100 korunami za litr. V praxi to znamená, že zatímco sto kilometrů v elektromobilu vyjde při domácím nabíjení na zhruba stokorunu, u auta spalujícího e-palivo se náklady při průměrné spotřebě vyšplhají na 500 až 630 korun.
Automobilka Porsche sice ukazuje, že to technicky jde, když ve své pilotní továrně v drsné a větrné chilské Patagonii vyrábí e-benzin pomocí obřích větrných turbín a loděmi ho vozí do Evropy. Jenže celá tato fascinující patagonská laboratoř vyprodukuje ročně objem paliva, který stačí sotva pro stovku běžných vozů. Porsche s ním plní nádrže závoďáků na okruzích a testovacích aut pro bohaté klienty.
Zde také leží skutečná a vědci uznávaná budoucnost e-paliv. Stanou se luxusním a exkluzivním zbožím určeným pro sektory, kde je přímá elektrifikace kvůli obří váze baterií fyzikálně nemožná. Lithiové baterie mají energetickou hustotu kolem 0,3 kWh na kilogram, klasická tekutá paliva (nafta, benzin, kerosin) mají hustotu kolem 12 kWh na kilogram.
E-paliva tak mají svou skutečnou a vědci uznávanou budoucnost jinde než v rodinných autech. Stanou se sice drahým, ale nezbytným řešením pro sektory, kde je přímá elektrifikace kvůli extrémní váze baterií fyzikálně nerealizovatelná. Zachrání dálkové letectví a zaoceánskou lodní dopravu, kde i přes vysoké náklady zkrátka neexistuje jiná alternativa než tekuté palivo s obrovskou hustotou energie.
V silniční dopravě pak tato drahá syntetika zůstane čistě elitní záležitostí – výsadou formule 1, luxusních supersportů či veteránů pro nadšence, kteří bez mrknutí oka zaplatí násobně vyšší cenu za litr, jen aby nepřišli o mechanický zvuk klasického motoru. Pro masovou mobilitu obyčejných lidí jsou však e-paliva kvůli neúprosným přírodním zákonům a své cenovce definitivní slepou uličkou.
Zdroje: ČSÚ, ERÚ, ExxonMobil, HIF, MPO, Nature, PIK, Siemens, T&E
