KLÍMAVÁLTOZÁS ÉS ÜHG SZENNYEZÉS CSÖKKENTÉSE
A klímaváltozás napjaink egyik legfőbb veszélye, melynek megállítása, mérséklése érdekében számos intézkedést kell végrehajtani mind egyéni, mind társadalmi és gazdasági szinten. A klímaváltozás nem más, mint az éghajlati állapot (statisztikailag) mérhető változása, ahol az éghajlat jellemző tulajdonságai megváltoznak és hosszabb ideig, jellemzően évtizedekig, fennállnak. Az éghajlat változás okai között ugyanúgy szerepelnek a természetes folyamatok (napkitörések, vulkánkitörések, légköri változások), mint az antropogén tevékenységek (ipar és közlekedés káros anyag kibocsátása, termőföldek kimerítése, erdőirtások) (IPCC, 2018).
Az éghajlatváltozás egyik legjelentősebb eleme a globális felmelegedés, melynek következménye, hogy a bolygó átlaghőmérséklete a XIX. század óta 0,85°C-ot emelkedett. A globális felmelegedés legfőbb kiváltó oka az üvegházhatás egyre növekvő mértéke. Az üvegházhatás egy természetes folyamat, mely során bizonyos gázok (üvegház /ÜHG/ gázok) a felszínről visszasugárzott hosszú hullámhosszú sugárzást nem engedik ki a légkörből, abszorbeálják azt, így az alsó légkör felmelegszik. Ezen természetes üvegházhatás hatás nélkül a Föld átlaghőmérséklete 30°C-kal alacsonyabb lenne (Sárváry, 2011).
Azonban az olyan emberi tevékenységek, mint a
- fosszilis tüzelőanyagok alkalmazása,
- fokozódó mezőgazdasági termelés, és a
- különböző ipari folyamatok
jelentősen megnövelik az üvegházhatású gázok, azon belül is a szén-dioxid, a metán, a nitrogén-oxidok, a felszínközeli ózon és a vízgőz koncentrációját a légkörben (Sárváry, 2011).
Jelen tanulmány szempontjából a közlekedésnek tulajdonított károsanyag kibocsátások, valamint azok mérséklésére irányuló megoldások a relevánsak, így a továbbiakban a közlekedésre vonatkozó adatokat vizsgálunk.
A közlekedés jelenleg az Európai Unióban a második legnagyobb károsanyagkibocsátó szektor. A 2017-es évben 1 120 000 000 tonna CO2 ekvivalens volt a közlekedésből származó kibocsátás, mely az összes üvegházhatású gáz kibocsátási tevékenységek 25%-a (EUROSTAT, 2019).
Ebből a tengeri hajók (melyek európai kapcsolattal rendelkeznek, tehát megfordulnak európai kikötőkben), valamint a folyami hajózás kibocsátása közel 16% (INE, 2018).
Annak érdekében, hogy a közlekedésből származó kibocsátások reális mértékben csökkenthetők legyenek, szükséges egyes alternatív üzemanyagok széleskörű alkalmazásának elősegítése. Az LNG, mint üzemanyag rendkívül sokoldalúan felhasználható, hiszen mind közúton, mind vasúton, mind pedig vízen való közlekedésben is kiváló hajtóanyag alternatíva.
Az egyes üzemanyag környezeti hatásait sokféleképpen lehet értékelni. A gyakorlatban a well-to-wheel (WTW) és a tank-to-wheel (TTW) hatásfokok értelmezése alapján meghatározható az egyes közlekedési módok ÜHG emissziója.
A well-to-wheel hatásfok azt fejezi ki, hogy a primer energiahordozóból milyen hatásfokkal lehet az energiát a jármű mozgási energiájává alakítani. A WTW figyelembe veszi az alábbi szempontokat (Edwards et al., 2014):
- fosszilis energiahordozók kinyerésének és feldolgozásának hatásfoka,
- a megújuló erőforrások hatásfoka,
- az energiahordozók szállításának hatásfoka,
- az energiahordozók átalakításának hatásfoka,
- a járműben történő felhasználásnak a hatásfoka.
A tank-to-wheel hatásfok a jármű hatásfokát fejezi ki, azaz, hogy a járműben a hajtóanyag milyen hatásfokkal alakítható át a jármű mozgási energiájává (Edwards et al., 2014).
A WTW és TTW hatásfokok értelmezése alapján meghatározható az egyes közlekedési módok (üzemanyagok) ÜHG kibocsátása is, mellyel egy objektív, összehasonlításra alkalmas mennyiséget kapunk a különböző hajtásrendszerekről. Ez azt jelenti, hogy az adott energiaforrás kinyeréséből, feldolgozásából, szállításából és felhasználásából egy összesített emisszió számolható. A WTW ÜHG emisszió általános mértékegysége a g/100 km, melyet CO2-re vonatkoztatva adnak meg (Edwards et al., 2014).
A fenti ábrán (8. ábra) az egyes tüzelőanyagok károsanyag kibocsátása látható a WTW energiaigényük függvényében. Megállapítható, hogy a hagyományos dízel és benzin hajtóanyagok hatásfoka kedvezőbb, ugyanakkor messze ezen anyagok kibocsátása a legmagasabb. Ebből az következik, hogy a legtöbb alternatív, köztük az LNG hajtóanyag WTW hatásfoka rosszabb, viszont a környezetre gyakorolt hatása kevésbé káros.
A földgáz (sűrített vagy cseppfolyós állapotban) WTW ÜHG emissziója egyértelműen alacsonyabb a konvencionális hajtási módokhoz képest. Mivel a földgáz nagyobb részt metánt tartalmaz, ami fajlagosan kevesebb szenet, de több hidrogént tartalmaz az egyéb szénhidrogénekkel szemben. A 9. ábrán látható, hogy az egyes gázok égetésével milyen mértékben nő a ÜHG kibocsátás mértéke.
Az ábráról látható, hogy a hagyományos dízel elégetésekor 25%-kal több üvegházhatású gáz kerül a légkörbe, mint a metán égetésekor. Abban az esetben, ha a metán megújuló, bio eredetű alapanyagból származna, akkor a ÜHG emisszió akár 95-99%-os csökkenést is elérhet (Hoffman et al., 2014).
A fentiek alapján elfogadható az a kijelentés, miszerint az LNG, mint hajtóanyag alkalmazása a közlekedésben bizonyítottan kevesebb károsanyag kibocsátással jár tökéletesebb égése és alacsonyabb széntartalma miatt. A Nemzetközi Tengerészeti Szervezet (International Marine Organisation -IMO) 2018-as tanulmánya szerint a tengeri hajózásban az LNG alkalmazása mind a ÜHG, mind pedig a légszennyező anyagok (SOx, NOx, PM) kibocsátásának csökkenésével jár. Azonban a redukció mértéke nagyban függ az adott hajóban alkalmazott motortól. Ugyanis számos tengerjáróban (és folyami) hajóban is olyan motorokat alkalmaznak, melyeknél előfordulhat a metán nem tökéletes égése, így a kipufogón keresztül a légkörbe kerül. Mivel a metán a CO2-nél 21-szer károsabb gáz az üvegházhatás tekintetében, ezért jelentősen ronthatja az LNG felhasználásával járó környezeti előnyök mértékét (Transport & Environment, 2018).
