Ο Dr. Gill Pratt έχει ένα πλούσιο βιογραφικό και αυτή τη στιγμή εκτελεί καθήκοντα επικεφαλής επιστημονικού συνεργάτη έρευνας της Toyota Motor Corporation και διευθύνων σύμβουλος του Toyota Research Institute (TRI).
Με ακαδημαϊκό backround ως αναπληρωτής καθηγητής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Επιστήμης Υπολογιστών στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (MIT) αλλά και με εμπειρία στον τομέα της ρομποτικής, είναι ο κατάλληλος άνθρωπος για να μας εξηγήσει τα σχέδια της Toyota στην εποχή μείωσης των εκπομπών CO2 στην αυτοκίνηση και τις οδικές μεταφορές.
Σε πρόσφατη συνέντευξή του στο Automotive News Europe ανέφερε πως η μείωση των παγκόσμιων εκπομπών CO2 δεν είναι μονοσήμαντη. Για την επίτευξη αυτού του στόχου, βλέπει ένα μέλλον όπου τα ηλεκτρικά οχήματα θα μπορούν να συνυπάρχουν μαζί με αυτοκίνητα που λειτουργούν με συνθετικά καύσιμα (e-fuel) και υδρογόνο.
Οι τιμές του λιθίου έχουν μειωθεί καθώς η παγκόσμια ζήτηση για ηλεκτρικά οχήματα έχει επιβραδυνθεί. Ωστόσο, οι εμπειρογνώμονες της Benchmark Mineral Intelligence προβλέπουν ότι η ζήτηση λιθίου θα ξεπεράσει την προσφορά μέχρι το 2026-27. Θα μπορούσε να αποτραπεί αυτό το ζήτημα εάν περισσότερες αυτοκινητοβιομηχανίες μετακινούνταν από τις μπαταρίες ιόντων λιθίου σε άλλες τεχνολογίες;
Όχι πολύ. Ο θεμελιώδης τρόπος με τον οποίο λειτουργεί η μπαταρία κατά τη φόρτιση ή την εκφόρτιση είναι ότι τα ιόντα λιθίου που μετακινούνται από τη μία πλευρά στην άλλη. Η ποσότητα του λιθίου που είναι διαθέσιμη για να μετακινηθεί μεταξύ των πλευρών καθορίζει πόση ενέργεια αποθηκεύεται. Αν και υπάρχει κάποια διαφοροποίηση σε αυτή τη λεγόμενη ένταση λιθίου με τις διάφορες χημικές ουσίες, οι χαμηλότερες εντάσεις συνοδεύονται από άλλα αντισταθμιστικά οφέλη, και είτε πρόκειται για NMC (νικέλιο-μαγγάνιο-κοβάλτιο) είτε για LFP (φωσφορικό λίθιο-σίδηρο) είτε ακόμη και για λίθιο στερεάς κατάστασης, απαιτείται η ίδια τάξη μεγέθους λιθίου ανά kWh αποθηκευμένης ενέργειας.
Εάν επρόκειτο να συμβεί μια παγκόσμια κρίση λιθίου, λέτε ότι η λύση είναι ο κανόνας 1:6:90. Τι είναι αυτό;
Είναι πολύ απλό. Ένα ηλεκτροκίνητο όχημα με μπαταρία χρησιμοποιεί περίπου την ίδια ποσότητα υλικών μπαταρίας με έξι υβριδικά ηλεκτρικά οχήματα plug-in ή 90 πλήρως υβριδικά οχήματα. Η βασική ιδέα είναι ότι παρόλο που μεμονωμένα αυτά τα έξι PHEV δεν μειώνουν τις εκπομπές CO2 όσο ένα BEV, επειδή μπορούμε να κατασκευάσουμε έξι από αυτά χρησιμοποιώντας την ίδια ποσότητα υλικών μπαταρίας, μπορούν να μειώσουν το CO2 πέντε φορές περισσότερο. Εάν τα υλικά της μπαταρίας αποτελούν το σημείο συμφόρησης, 90 PHEV θα μπορούσαν να εξοικονομήσουν 35 φορές περισσότερες συνολικές εκπομπές από ό,τι ένα μόνο BEV. Επομένως, αν υπάρξει στενότητα υλικών μπαταρίας, οι αυτοκινητοβιομηχανίες θα πρέπει να αποφασίσουν με σύνεση ποια τεχνολογία θα χρησιμοποιήσουν για να επιτύχουν τη μεγαλύτερη δυνατή μείωση των εκπομπών με τα διαθέσιμα υλικά.
Έχουν γίνει πολλές συζητήσεις σχετικά με τη δεύτερη χρήση μιας μπαταρίας από ηλεκτρικό όχημα (EV). Πόσο μεγάλη είναι η τυπική πρώτη διάρκεια ζωής μιας τέτοιας μπαταρίας;
Εξαρτάται από το πώς χρησιμοποιήθηκε το ηλεκτρικό όχημα και πώς φορτίστηκε. Αυτό που βλέπουμε είναι ότι η συντριπτική πλειονότητα των φορτίσεων γίνεται στο σπίτι και γίνεται με αρκετά αργό ρυθμό, κάτι που είναι καλύτερο για τη μπαταρία, με αποτέλεσμα να έχει μεγαλύτερη πρώτη διάρκεια ζωής. Η συχνή χρήση των συστημάτων ταχείας φόρτισης επιβαρύνει περισσότερο την μπαταρία και μειώνει τη διάρκεια ζωής.
Παράλληλα με τη δοκιμή κινητήρων εσωτερικής καύσης που μπορούν να λειτουργούν με συνθετικά καύσιμα (e-fuels), η Toyota εξετάζει κινητήρες που χρησιμοποιούν υδρογόνο. Ενώ αυτό δεν παράγει από μόνο του CO2, οι κινητήρες αυτοί έχουν μια συγκεκριμένη διαδικασία που καταλήγει στην καύση μερικών σταγόνων λιπαντικού ελαίου, δημιουργώντας μια μικρή ποσότητα εκπομπών CO2. Θα μπορούσε ένας τέτοιος κινητήρας να χρησιμοποιηθεί στην Ευρώπη ακόμη και μετά την έναρξη ισχύος των κανόνων μηδενικών εκπομπών το 2035;
Η αντίληψή μου είναι ότι είναι πολύ νωρίς για να αποφασίσουμε σχετικά με τους κινητήρες εσωτερικής καύσης που καίνε υδρογόνο. Στις ΗΠΑ η τρέχουσα σκέψη είναι να τα κατηγοριοποιήσουν ως οχήματα μηδενικών εκπομπών. Η Ευρωπαϊκή Επιτροπή εξετάζει επίσης αυτή την επιλογή. Οι εκπομπές CO2 είναι μερικά γρ/χλμ., γεγονός που καθιστά τα μεγάλα οχήματα - όχι μόνο τα ελαφρά επαγγελματικά οχήματα αλλά και τα μεγάλα SUV και pic kup - που καίνε υδρογόνο σε ένα σύστημα κίνησης ICE ανταγωνιστικά με τα πλήρως ηλεκτρικά οχήματα λόγω των εκπομπών CO2 κατά την κατασκευή τους αλλά και στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Διαβάστε Επίσης
Τα ηλεκτρικά καύσιμα φαίνεται να έχουν τη δυνατότητα να μειώσουν τις εκπομπές καυσαερίων στα νέα αυτοκίνητα καθώς και σε αυτά που κυκλοφορούν. Ωστόσο, δεν έχει ξεκινήσει η παραγωγή συνθετικών καυσίμων σε μεγάλη κλίμακα. Επιπλέον, ορισμένοι αναλυτές προβλέπουν ότι το μεγαλύτερο μέρος του ηλεκτρονικού καυσίμου που θα παραχθεί θα χρησιμοποιηθεί από τον τομέα της αεροπορίας και της ναυτιλίας, αφήνοντας ελάχιστα για τις αυτοκινητοβιομηχανίες. Συμφωνείτε;
Πιστεύω ότι η ζήτηση θα μπορούσε να είναι πολύ μεγαλύτερη από τις τρέχουσες προβλέψεις. Αν υποθέσουμε ότι τα 1,25 δισ. οχήματα που κυκλοφορούν παγκοσμίως θα μεταβούν γρήγορα σε πλήρως ηλεκτρικά, τότε μπορούμε να πούμε: "Ας παραδώσουμε πρώτα τα συνθετικά καύσιμα σε άλλους τομείς”. Αλλά η πραγματικότητα είναι ότι η μετάβαση δεν θα είναι γρήγορη. Τα περισσότερα από αυτά τα 1,25 δισ. οχήματα θα υπάρχουν για δεκαετίες, με πολλά από αυτά να μετακινούνται από τις ανεπτυγμένες οικονομίες στις αναδυόμενες οικονομίες. Συν τοις άλλοις, υπάρχει η πραγματικότητα ότι υπάρχουν μέρη του κόσμου που δεν θα έχουν πρόσβαση σε εναλλακτικά καύσιμα για πολύ καιρό. Πρόκειται για μέρη όπου το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας είναι ανύπαρκτο ή αναξιόπιστο. Έτσι, υπάρχουν πολλές περιοχές του κόσμου όπου τα παραδοσικά καύσιμα θα είναι η προτιμώμενη επιλογή. Πρέπει να το αποδεχτούμε αυτό και να αναρωτηθούμε: Πώς μπορούμε να προσαρμοστούμε στις ενεργειακές οδούς για να μειώσουμε τις εκπομπές CO2; Η απάντηση δεν είναι να προσποιούμαστε ότι με κάποιο τρόπο αυτά τα οχήματα θα αλλάξουν την υπάρχουσα υποδομή.
Διαβάστε Επίσης
Ακόμη και αν επιτευχθεί παραγωγή σε μεγάλη κλίμακα, οι ειδικοί λένε ότι τα συνθετικά καύσιμα θα παραμείνουν απαγορευτικά ακριβά, με προβλέψεις για βιομηχανικό κόστος που θα ξεπερνά τα 20 ευρώ το λίτρο. Ακούγεται λογικό αυτό;
Δεν έχω μεγάλη εμπιστοσύνη στις μακροπρόθεσμες προβλέψεις κόστους. Θεωρώ ότι το προβλεπόμενο κόστος προμήθειας ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές είναι υψηλό. Πιστεύω ότι έχουμε τη δυνατότητα να μειώσουμε δραματικά το κόστος παραγωγής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές. Αυτή και μόνο η μείωση του κόστους θα καθιστούσε τα ηλεκτρονικά καύσιμα πολύ πιο ανταγωνιστικά σε σχέση με την τιμή τους από ό,τι είναι τώρα. Φυσικά, αν οι τιμές της ενέργειας παραμείνουν περίπου οι ίδιες, τότε τα συνθετικά καύσιμα θα παραμείνουν πολύ ακριβά.
Οι αντίπαλοι λένε ότι η παραγωγή συνθετικών καυσίμων είναι μια αναποτελεσματική χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Εσείς τι πιστεύετε;
Ναι και όχι. Εάν έχετε τη σωστή υποδομή διανομής και φόρτισης, η πιο αποδοτική χρήση της ανανεώσιμης ενέργειας είναι η παροχή της ως ηλεκτρικής ενέργειας σε ένα όχημα με μπαταρία. Είναι αλήθεια ότι η μετατροπή της ενέργειας για τη δημιουργία ενός συνθετικού καυσίμου είναι αναποτελεσματική. Ωστόσο, εάν δεν έχετε την κατάλληλη υποδομή αλλά έχετε άφθονη περίσσεια ανανεώσιμης ενέργειας, είναι ένας σοφός τρόπος να χρησιμοποιήσετε αυτό το περίσσευμα ενέργειας, η οποία θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη μεταφορά των συνθετικών καυσίμων σε σημαντική απόσταση από τον τόπο παραγωγής τους. Σε αντίθεση με την ηλεκτρική ενέργεια, η ενέργεια που αποθηκεύεται σε υγροποιημένη μορφή σε ειδικά ντεπόζιτα μπορεί εύκολα να να μεταφερθεί.
Βλέπετε μέλλον για τα βαρέα φορτηγά και τα ελαφρά επαγγελματικά οχήματα που κινούνται με υδρογόνο;
Νομίζω ότι το μεγαλύτερο εμπόδιο για το υδρογόνο σήμερα είναι αυτή η ανισορροπία μεταξύ υποδομών και οχημάτων. Πιστεύουμε ότι τα οχήματα υδρογόνου μπορούν να λειτουργήσουν για τις μεταφορές, εάν υπάρχει ένα περιβάλλον όπου παρέχεται η σωστή ποσότητα υδρογόνου στον σωστό αριθμό οχημάτων. Τότε μπορεί να υπάρξει κάτι που να έχει νόημα από επιχειρηματική άποψη. Αν το καταφέρουμε αυτό, μπορούμε να αναπτυχθούμε, μπορούμε να το πολλαπλασιάσουμε.
Ποια είναι η άποψή σας για τα βαρέα φορτηγά με μπαταρία;
Δεν φαίνεται να είναι τόσο αποτελεσματικά, καθώς μεταφέρουν αρκετούς τόνους μπαταριών, μειώνοντας το ωφέλιμο φορτίο τους. Η χειρότερη πτυχή είναι ο χρόνος επαναφόρτισης και το ύψος της δαπάνης για τον φορτιστή και το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας που θα χρειαζόταν για ένα τέτοιο όχημα. Πάρτε ένα φορτηγό με μια μπαταρία 1 μεγαβατώρας στο εσωτερικό του. Για να φορτίσει από το 0-100% της χωρητικότητας της μπαταρίας του από έναν φορτιστή 1 μεγαβάτ χρειάζεται μια ώρα. Η υποδομή επαναφόρτισης σε αυτό το επίπεδο ισχύος απαιτεί απαγορευτικά μεγάλη επένδυση και θα είχε υψηλό λειτουργικό κόστος.
Πηγή: Automotive News Europe
