Транспортное средство с нулевым уровнем выбросов ( ZEV ) — это транспортное средство , которое не выбрасывает выхлопные газы или другие загрязняющие вещества из бортового источника питания. [1] [2] В определении Калифорнии также добавляется, что это включает в себя любые и все возможные режимы и условия эксплуатации. Это связано с тем, что, например, в условиях холодного запуска двигатели внутреннего сгорания, как правило, производят максимальное количество загрязняющих веществ. [3] В ряде стран и штатов транспорт упоминается как основной источник парниковых газов (ПГ) и других загрязняющих веществ. Таким образом, желание сократить это является политически сильным.
Вредные для здоровья и окружающей среды загрязняющие вещества включают твердые частицы ( сажу ), углеводороды , оксид углерода , озон , свинец и различные оксиды азота . Хотя они не считаются загрязняющими выбросами в соответствии с первоначальными определениями Калифорнийского совета по воздушным ресурсам (CARB) или Агентства по охране окружающей среды США (EPA), последнее общепринятое использование термина также включает летучие органические соединения , несколько токсичных соединений в воздухе (таких как 1,3-бутадиен ) и загрязняющие вещества глобального значения, такие как диоксид углерода и другие парниковые газы . [4]
Примерами транспортных средств с нулевым уровнем выбросов и различными источниками энергии могут служить транспортные средства с мускульной силой, такие как велосипеды , электровелосипеды и гравитационные гоночные мотоциклы .
Также другие аккумуляторные электромобили , которые могут смещать выбросы в место, где вырабатывается электричество (если электричество поступает с угольных или газовых электростанций — в отличие от гидроэлектростанций, ветряных электростанций , солнечных электростанций или атомных электростанций); [5] и транспортные средства на топливных элементах, работающие на водороде , которые могут смещать выбросы в место, где вырабатывается водород. Сюда не входят транспортные средства с водородным двигателем внутреннего сгорания, поскольку они производят некоторые выбросы (хотя и являются почти нулевыми ). Сюда также не входят транспортные средства, работающие на 100% биотопливе , поскольку они также выбрасывают выхлопные газы, несмотря на то, что в целом являются углеродно-нейтральными.
Таким образом, выбросы в процессе производства не включены в это определение, и утверждается, что выбросы, которые создаются в ходе производства, в настоящее время имеют порядок величины, сопоставимый с выбросами, которые создаются в течение срока службы транспортного средства. [6] [7]
Однако эти транспортные средства находятся на ранних стадиях своего развития; выбросы при производстве могут сократиться за счет развития технологий, промышленности, перехода к массовому производству и постоянно растущего использования возобновляемых источников энергии во всех цепочках поставок.
Термин «нулевые выбросы» или ZEV, изначально введенный Калифорнийским советом по воздушным ресурсам (CARB), относится только к выбросам автотранспортных средств из бортового источника питания. Таким образом, определение CARB учитывает только загрязняющие вещества, выбрасываемые в момент эксплуатации транспортного средства, а преимущества чистого воздуха обычно локальны, поскольку в зависимости от источника электроэнергии, используемой для подзарядки аккумуляторов, выбросы загрязняющих веществ в воздух смещаются к месту расположения электростанций. [8] В более широкой перспективе, электричество, используемое для подзарядки аккумуляторов, должно вырабатываться из возобновляемых или чистых источников, таких как энергия ветра , солнца , гидроэлектростанций или атомной энергии , чтобы у ZEV практически не было или было бы нулевых выбросов от скважины до колеса. [8] [9] Другими словами, если ZEV заряжаются от электроэнергии, вырабатываемой заводами на ископаемом топливе, их нельзя считать автомобилями с нулевыми выбросами. [10]
Однако распространение электромобилей может помочь в разработке систем зарядки аккумуляторов электромобилей от избыточного электричества, которое не может быть использовано иным образом. Например, спрос на электроэнергию самый низкий ночью, и избыточное вырабатываемое электричество в это время может быть использовано для подзарядки аккумуляторов электромобилей. Стоит отметить, что возобновляемые источники, такие как ветряные турбины или солнечные панели, менее контролируемы с точки зрения количества вырабатываемой электроэнергии по сравнению с электростанциями на ископаемом топливе; большинство возобновляемых источников энергии являются прерывистыми источниками энергии . Поэтому разработка этих ресурсов приведет к избыточной энергии, которую можно будет лучше использовать при разработке электромобилей. [11] Более того, большинство электромобилей могут извлечь выгоду из рекуперативных тормозов и других систем оптимизации, которые повышают энергоэффективность этих транспортных средств.
Транспортные средства на топливных элементах (FCV) могут помочь еще больше в плане развития устойчивых источников энергии, поскольку эти автомобили используют водород в качестве топлива. Сжатый водород может использоваться в качестве элемента хранения энергии, в то время как электричество должно храниться в батареях. Водород может быть получен с помощью электричества посредством электролиза , и это электричество может поступать из зеленых источников. Водород может производиться на месте, например, излишки на ветряной электростанции, когда вырабатываемая электроэнергия не нужна, или его можно подключить к сети, чтобы использовать избыточное электричество из сети и производить электроэнергию, например, на водородных насосных станциях. В результате разработка FCV может стать большим шагом на пути к устойчивому развитию и сокращению выбросов парниковых газов в долгосрочной перспективе. [12]
В других странах существует иное определение ZEV, примечательное недавним включением парниковых газов , поскольку многие европейские правила теперь регулируют выбросы CO2 . Роль CARB в регулировании парниковых газов началась в 2004 году на основе Закона Павли 2002 года (AB 1493) , но была заблокирована судебными исками и EPA в 2007 году, отклонившим требуемое освобождение. Дополнительные обязанности были предоставлены CARB Законом Калифорнии о решениях по глобальному потеплению 2006 года (AB 32), который включает мандат на установление стандартов топлива с низким содержанием углерода . [8]
В результате расследования ложной рекламы, касающейся заявлений о «нулевом уровне выбросов», Управление по стандартам рекламы (ASA) в Великобритании в марте 2010 года постановило запретить рекламу Renault UK относительно ее «автомобилей с нулевым уровнем выбросов», поскольку реклама нарушала правила 5.1.1, 5.1.2 (Вводящая в заблуждение реклама) и 5.2.1 (Вводящая в заблуждение реклама — Доказательства) и 5.2.6 (Вводящая в заблуждение реклама — Экологические заявления) Кодекса телевидения (вещание) CAP. [13]
Парниковые газы и другие загрязняющие выбросы генерируются в процессе производства транспортных средств. Выбросы от производства во много раз больше, чем выбросы из выхлопных труб, даже в транспортных средствах с бензиновым двигателем. Большинство отчетов о влиянии ZEV на климат не учитывают эти производственные выбросы, [6] [7] хотя за весь срок службы автомобиля выбросы от производства относительно невелики. [14]
Учитывая текущую структуру энергопотребления в США , ZEV обеспечит в среднем 58%-ное сокращение выбросов углекислого газа на милю пробега. [15] Учитывая текущую структуру энергопотребления в других странах, было предсказано, что такие выбросы сократятся на 40% в Великобритании [ 16] и на 19% в Китае [17] .
Помимо транспортных средств, приводимых в движение животными и людьми , аккумуляторные электромобили (включая автомобили , самолеты и лодки) также не выбрасывают ни одного из вышеперечисленных загрязняющих веществ, ни каких-либо газов CO2 во время использования. Это особенно важное качество в густонаселенных районах, где здоровье жителей может серьезно пострадать. Однако производство топлива, которое питает ZEV, например, производство водорода из ископаемого топлива , может производить больше выбросов на милю, чем выбросы, производимые обычным транспортным средством на ископаемом топливе. [19] Оценка жизненного цикла от скважины до колеса необходима для понимания последствий выбросов, связанных с эксплуатацией ZEV.
В середине 19 века владение велосипедом стало обычным делом (во время велосипедного бума ) — предшествовав массовому владению автомобилем. В 1960-х годах велосипед Flying Pigeon стал самым популярным механизированным транспортным средством на планете. Около 210 миллионов электровелосипедов ездят по дорогам Китая.
Segway Personal Transporters — это двухколесные, самобалансирующиеся машины на аккумуляторах, которые в одиннадцать раз более энергоэффективны, чем среднестатистический американский автомобиль. Работая на двух литий-ионных аккумуляторах, Segway PT производит нулевые выбросы во время работы и потребляет незначительное количество электроэнергии во время зарядки через стандартную розетку. [20]
Существуют наземные транспортные средства, работающие на ветре (использующие ветровые турбины и воздушные змеи ). Для лодок и других плавсредств существуют обычные и специальные паруса (например, роторные паруса , паруса-крылья , турбопаруса , небесные паруса ), которые могут приводить их в движение без выбросов.
Электрический самолет — это самолет, работающий на электродвигателях. Электричество может подаваться различными способами, включая батареи, наземные силовые кабели, солнечные батареи, ультраконденсаторы, топливные элементы и передачу энергии. В период с 2015 по 2016 год Solar Impulse 2 совершил кругосветное путешествие вокруг Земли, используя солнечную энергию.
Японский общественный транспорт движется в направлении нулевых выбросов из-за растущей обеспокоенности состоянием окружающей среды. Honda выпустила концептуальный автобус, в котором сзади установлены тренажеры для выработки кинетической энергии, используемой для движения.
Учитывая цикличность холостого хода общественного транспорта, рекуперативное торможение может стать перспективным вариантом для систем общественного транспорта будущего.
В попытке сократить выбросы углерода , а также шумовое загрязнение в городах Южной Африки , Департамент науки и технологий Южной Африки (DST), а также другие частные инвестиции выделили 5 миллионов долларов США через Фонд инноваций на разработку Joule. Joule — это пятиместный автомобиль, выпуск которого запланирован на 2014 год. [21] Однако компания прекратила свою деятельность в 2012 году.
Несколько городов внедрили зоны с низким уровнем выбросов . Запущенная в 2019 году и планируемая к расширению в 2023 году, реализация Лондонской зоны со сверхнизким уровнем выбросов (ULEZ) стимулирует и ускоряет повсеместное внедрение более чистых транспортных средств путем установления ежедневных ставок платы за вождение транспортных средств, не соответствующих стандартам выбросов ULEZ. [22]
{{cite web}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link)