Sähköautot yleistyvät, mutta liikenteen päästöjen vähentämiseksi tarvitaan myös muita ratkaisuja. 

Artikkeli on kirjoitettu osana neljävuotista EU-rahoitteista CIVITAS ECCENTRIC -hanketta, joka edisti kestävää ja älykästä kaupunkiliikennettä Turussa ja neljässä muussa Euroopan kaupungissa: www.turku.fi/civitas-eccentric.

Artikkeli on myös osa Liikkumisen artikkelit -sarjaa, jossa pureudutaan monipuolisesti ajankohtaisiin liikenteen ja liikkumisen aiheisiin.

Teksti: Matti Välimäki

 

 

CIVITAS ECCENTRIC 2016–2020

Turun AMK:n autotekniikan lehtori Markku Ikonen muistuttaa, että sähköautoilussa olennaista on se, miten autojen tarvitsema sähkö tuotetaan.

- Parhaimmillaan sähköautoilu on ympäristön kannalta varsin iloinen asia. Mutta maissa, joissa sähkö tuotetaan hiiltä polttamalla, sähköautot aiheuttavat suurin piirtein saman verran hiilidioksidipäästöjä kuin dieselautot. Päästöt syntyvät vain hieman eri kohdassa prosessia.

Ikonen huomauttaa, että tässä mielessä parhaimpia maita ovat Norja ja Ruotsi, joiden sähköntuotannon hiilidioksidipäästöt ovat nollassa. Norjassa sähkö tuotetaan vesivoimalla ja Ruotsissa vesi- ja ydinvoimalla. 

- Suomen keskiarvo on Euroopan parhaita. Mutta meidän sähköntuotannossamme kivihiilellä, maakaasulla ja turpeella on vielä noin 20 prosentin osuus.

Akuilla on omat ympäristövaikutuksensa

Sähköautojen kohdalla on huomioitava myös akkujen valmistuksen ympäristövaikutukset.

Sähköauton valmistaminen tuottaa enemmän hiilidioksidipäästöjä kuin polttomoottoriauton. Koska sähköauton käyttäminen tuottaa vähemmän päästöjä, tai päästöt ovat parhaassa tapauksessa lähellä nollaa, niin ajan myötä tämä ero tasaantuu.

Ikonen viittaa Tekniikan Maailma -lehden tutkimukseen, jonka mukaan sähköauton ja vastaavan polttomoottoriauton päästöt ovat kolmen vuoden kuluttua tasoissa; kymmenen vuoden kuluttua sähköauton kokonaispäästöt ovat puolet polttomoottoriauton vastaavista päästöistä. Laskelmissa on huomioitu Suomen sähköntuotannon rakenne ja suomalaisten tyypillisten vuotuiset ajomäärät.

Sähköautot ovat energiapihejä

Sähköautot kuluttavat parhaimmillaan hyvin vähän energiaa. 

- Pienen täyssähköisen henkilöauton kulutus on ehkä noin 15 kWh sadalla kilometrillä. Tuo määrä sähköä maksaa halvimmillaan alle pari euroa. Vastaavassa bensakäyttöisessä autossa kulutus on noin 5 litraa sadalla kilometrillä, mikä kustantaa nykyisillä bensan hinnoilla noin 7-8 euroa.

Oma lukunsa ovat hybridit, jossa on sekä polttomoottori että sähkömoottori.

- Hybridien kulutus riippuu tietenkin suoraan siitä, kuinka paljon bensamoottoria käytetään. Sadalla kilometrillä bensan kulutus voi vaihdella vaikkapa puolestatoista kuuteen litraan.

Ikonen nostaa esille Turussa ykköslinjalla operoivat sähköbussit, joiden energiankulutusta Turun AMK on seurannut.

Energiankulutus on ollut 1 kWh kilometriltä eli noin 100 kWh sadalta kilometriltä. Se on noin neljäsosa dieselbussin tyypillisestä kulutuksesta, joka liikkuu 40 l /100 km -vaiheilla.

Koska litrasta dieselpolttoainetta syntyy noin 2650 g hiilidioksidia, dieselbussin CO2-päätö on suuruusluokassa 1000g/km. Sähköbussin vastaava lukema olisi Ruotsin tai Norjan sähköllä noin 10 g/km ja Suomen sähköntuotantorakenteella noin 140 g/km.

Ikonen huomauttaa, että luotettavuuden ja toimintavarmuutensa osalta ykköslinjan sähköbussit, jotka ovat paljolti vasta prototyyppiasteella, häviävät kuitenkin vielä dieselbusseille.

Biokaasullakin pääsee

Sähkö-, hybridi- ja bensiiniautojen lisäksi tulevat muun muassa kaasuautot

Kotimainen biokaasu on laskennallisesti nollapäästöistä. Maakaasu on fossiilinen polttoaine, mutta se on hieman bensiiniä pienipäästöisempää. Kaasukäyttöiset paketti-, kuorma- ja linja-autot ovat sen sijaan selvästi vähäpäästöisempiä kuin dieselkäyttöiset.

Kotimainen biokaasu, jota voidaan valmistaa vaikkapa elintarviketeollisuuden jätevirroista tai jätevesilietteestä, määritellään laskennallisesti nollapäästöiseksi tai hiilineutraaliksi, koska sitä poltettaessa ilmaan vapautuu saman verran hiilidioksidia kuin massaan on alun perin sitoutunut. Joka tapauksessa ilmaan kuitenkin vapautuu hiilidioksidia.

Bio- tai maakaasu, jotka ovat kumpikin käytännössä metaania, soveltuvat samanlaiseen ottomoottoriin kuin bensiini. Kaasuautoissa on yleensä sekä kaasu- että bensiinitankki, jolloin kuljettaja voi itse päättää, kumpaa polttoainetta milloinkin käyttää.

Raskas liikenne voi hyödyntää myös nesteytettyä maakaasua eli LNG tai nesteytettyä biokaasua eli LBG:tä. Nesteytystä käytetään, koska siten saadaan samankokoisella polttoainesäiliöllä paljon enemmän toimintamatkaa.

Kaasua, komissaari EU:sta? 

Autoteollisuus panostaa nykyään voimakkaasti sähköautoihin. Euroopassa yhtenä syynä on se, että EU suosii sähköautoja lainsäädännössään..
Ikonen huomauttaa, että tilanne ei ole aivan ideaali.

- Lainsäädännön pitäisi olla teknologianeutraalia. Kun tavoitteena on hiilidioksidipäästöjen pienentäminen, niin on toissijaista, millä keinoilla siihen päästään. Nykytilanteessa uusiutuvat polttoaineet ovat unohtuneet lähes kokonaan.

Ikosen mielestä uusiutuvien polttoaineiden, ennen kaikkea kotimaisen biokaasun hyödyntäminen, tarjoaisi keinon laskea liikenteen hiilidioksidipäästöjä nopeasti. 

Uusiutuvat polttoaineet voisivat toimia myös eräänlaisena välivaiheen ratkaisuna, kun autokannan riittävän laaja sähköistyminen vie kuitenkin aikaa.”

Vetysähköautot ovat tulossa

Näköpiirissä on myös uudenlaisia – tai uusvanhoja - ratkaisuja. Vetyautoista on puhuttu pitkään ja niitä on maailmalla jo jonkin verran käytössäkin. Nyt vety tuntuu kuitenkin saaneen taas uudenlaista nostetta

Yhtiö nimeltä Nikola on noussut Yhdysvalloissa pörssimarkkinoiden suosikiksi – ja siitä on puhuttu jopa Teslan haastajana. Sen suunnitelmissa on valmistaa sähköautoja, joiden tarvitsema sähköenergia syntyy auton polttokennossa vedyn ja hapen yhteisvaikutuksesta. Auton pakoputkesta tulee tällöin vain puhdasta vesihöyryä. Vetysähköauton tankkaaminen on nopeaa ja sen kantama on suurempi kuin perinteisen sähköauton.

Nikola on ilmoittanut panostavansa erityisesti isoihin kuorma-autoihin sekä Yhdysvalloissa suosittuihin avolava-autoihin. Polttokennoilla varustettujen sähköautojen lisäksi yhtiö aikoo valmistaa myös perinteisempiä ladattavia täyssähköautoja.

Vetysähköautot tarvitsevat tuekseen kattavan vedyn jakeluverkoston. Tällaisen infrastruktuurin rakentaminen on tietenkin suuri urakka.

- Vedystä polttokennolla autossa tuotettu sähkö on vaihtoehto akkusähkölle. Tämän hetken akkutekniikalla vetysähkölle on kyllä tilausta, mutta tulevaisuudessa tilanne saattaa olla toinen. Jos akut pienenevät, kevenevät ja halpenevat ratkaisevasti sekä niiden käyttöikä pitenee ja latausaika lyhenee, polttokennoa ei tulevaisuudessa kenties enää tarvittaisikaan, Ikonen pohtii.