Podłączenie elektrycznych ciężarówek do napowietrznych linii energetycznych na tzw. elektrycznych autostradach jest najbardziej energooszczędną drogą do bezemisyjnego transportu drogowego. Technologia ta jest testowana w wielu projektach pilotażowych, w których prym wiodą Niemcy i Szwecja. Największą przeszkodą na drodze do wprowadzenia tej technologii na szeroką skalę są konieczne inwestycje w infrastrukturę, która po prostu jeszcze nie istnieje. Eksperci twierdzą, że rządy muszą zacząć działać szybko i zdecydowanie, aby wprowadzić tę technologię do użytku na szeroką skalę.
Jak to działa?
Energia elektryczna pobierana bezpośrednio z sieci może bezpośrednio zasilać silniki ciężarówek elektrycznych, a także ładować ich akumulatory pokładowe. Istnieją różne metody jej dostarczania do jadących ciężarówek:
- Systemy sieci trakcyjnej wykorzystujące napowietrzne linie energetyczne oraz ciężarówki wyposażone w pantografy, jak niegdyś trolejbusy.
- Bezprzewodowe systemy indukcyjne wykorzystujące cewki zainstalowane pod asfaltem, które przekazywałyby energię do pojazdu bez bezpośredniego kontaktu (ta sama technologia jest wykorzystywana do ładowania np. elektrycznych szczoteczek do zębów, a także coraz częściej do ładowania telefonów komórkowych i innych urządzeń).
- Elektryczne szyny zatopione w asfalcie, gdzie ruchome ramię ciężarówki dotyka do szyny pobierając prąd.
Ponieważ transport drogowy ciężkich ładunków koncentruje się zwykle na głównych trasach, tylko niewielki procent wszystkich dróg musiałby zostać zelektryfikowany, aby system działał. W Niemczech 60% emisji CO2 przez samochody ciężarowe ma miejsce na zaledwie dwóch procentach sieci drogowej, podczas gdy prawie 90% ciężarówek po zjechaniu z autostrady pokonuje tylko 50 kilometrów lub mniej, jak twierdzi Alan McKinnon z Uniwersytetu Logistyki Kühne w Hamburgu.
Jakie są korzyści takiego rozwiązania?
Najważniejszą korzyścią jest ogólna efektywność energetyczna. Elektryczne ciężarówki zużywają znacznie mniej energii niż alternatywne systemy napędowe, takie jak wodorowe ogniwa paliwowe, nie wspominając o tych wykorzystujących paliwa syntetyczne w silnikach spalinowych.
System e-autostrad jest nawet bardziej wydajny niż oparty na ciężarówkach zasilanych wyłącznie przez akumulatory, ponieważ część energii jest tracona podczas ładowania i rozładowywania akumulatorów. Według niemieckiego ministerstwa środowiska, ciężarówki zasilane bateriami mają ogólną wydajność 62%, w porównaniu z 77% w przypadku elektrycznych systemów drogowych i tylko 29% w przypadku ciężarówek zasilanych wodorowymi ogniwami paliwowymi.
Ponadto, ciężarówki elektryczne są lżejsze, ponieważ nie potrzebują ciężkich akumulatorów. Oznacza to, że mogą przewozić więcej towarów – a więc ich wydajność w przeliczeniu na tonę ładunku jest jeszcze wyższa. Wreszcie, produkcja akumulatorów jest procesem niezwykle energochłonnym i zużywającym wiele zasobów, co ma poważne negatywne skutki dla środowiska.
Wykonanie i budowa infrastruktury oczywiście również pochłonęłoby dużo energii, ale raz zainstalowana infrastruktura mogłaby być wykorzystywana przez kolejne dziesięciolecia. Dodatkową zaletą systemów sieci trakcyjnych jest to, że firmy mają już dekady doświadczeń z tą technologią w pociągach, tramwajach i autobusach, która sprawdziła się w praktyce i charakteryzuje się stosunkowo niskimi kosztami utrzymania i napraw.
Jakie są minusy e-autostrad?
Najważniejszą wadą jest niezbędna infrastruktura, która wymaga dużych inwestycji początkowych, rzędu dwóch milionów euro na kilometr drogi. Dopóki nie będzie ona dostępna, firmy transportowe nie będą kupować ciężarówek wyposażonych w technologię umożliwiającą korzystanie z takich tras. A jeśli nie ma ciężarówek, nikt nie będzie inwestował w infrastrukturę, co tworzy problem na zasadzie błędnego koła.
Niektórzy narzekają również, że infrastruktura składająca się ze słupów i przewodów psuje krajobraz, a naukowcy ostrzegają, że przeszkodą może też być negatywne nastawienie ludności. Dodatkowo, z takiej infrastruktury mogą korzystać tylko elektryczne ciężarówki, a nie samochody elektryczne, które potrzebują osobnych instalacji.
Perspektywy dla elektrycznych ciężarówek
Pod koniec 2020 roku rząd szwedzki zlecił resortowi transportu opracowanie planu elektryfikacji 2000 km dróg do 2030 roku. Władze Niemiec chce sprawić, by niskoemisyjne technologie transportu drogowego zostały wprowadzone na szeroką skalę pod koniec 2023 r., po przeprowadzeniu bieżących testów i ocen. Oprócz elektrycznych autostrad, Niemcy testują tież inne technologie napędowe, np. oparte na wodorze, w projektach pilotażowych.
Eksperci są podzieleni, jeśli chodzi o ocenę przyszłych perspektyw dla technologii e-autostrad. Specjalista od logistyki, wspomniany Alan McKinnon, twierdzi, że „pomysł ten zyskał dużą popularność w branży i wśród rządów”. Jednak rynek ciężarówek z napędem akumulatorowo-elektrycznym rozwija się obecnie bardzo szybko, co sprawia, że może zabraknąć woli do szerokiego wdrożenia skomplikowanego i kosztownego projektu e-autostrad.
Dlatego wielu ekspertów uważa, że szybkie i zdecydowane działania rządów są kluczowe. „Szybkie uruchomienie infrastruktury testowej na dużą skalę będzie miało decydujące znaczenie” – powiedział serwisowi Clean Energy Wire ekonomista transportu Carl-Friedrich Elmer.
Źródło: Clean Energy Wire.