Analiza wpływu transportu oraz wytwarzania pojazdów samochodowych na środowisko naturalne oraz oszczędności dzięki zastosowaniu materiałów kompozytowych i nowych technologii

Jak podają analizy europejskie sektor transportu odgrywa kluczową rolę w światowym zużyciu energii oraz emisji gazów cieplarnianych (GHG). W 2013 roku zużycie energii przez środki transportu stanowiło aż 33% całkowitego zużycia energii na świecie a sektor transportu jest odpowiedzialny za około 28% światowej emisji gazów cieplarnianych i stałe rośnie. Wzrost zużycia energii w latach 1990-2013 w sektorze transportu był najwyższy w porównaniu do wszystkich sektorów odbiorców końcowych (112%). Analizując całkowite zużycie energii w transporcie, to pojazdy zużywają jej najwięcej ponad trzy czwarte, z czego lwią część stanowią lekkie pojazdy dostawcze i ciężarowe. Praktycznie całość (95%) energii zużywanej w transporcie pochodzi z paliw kopalnianych, i bazuje głównie na oleju napędowym (23,6 EJ, lub około 31% całkowitej energii) i benzynie (36,4 EJ, 47%).

Rys.1 Zużycie energii w różnych sektorach przemysłu

Rys.2 Przewidywany wzrost emisji dwutlenku węgla w najbliższych latach

W celu umożliwienia zrównoważonego rozwoju sektora transportu przy jednoczesnym zmniejszeniu emisji gazów cieplarnianych konieczne jest (według wytycznych EU):
1. Zmniejszenie masy pojazdów (ciężar własny pojazdów, opory toczenia i powietrza oraz masę przewożonych ładunków), redukując w ten sposób zapotrzebowanie na energię niezbędną do jego przemieszczania ;
2. Zwiększenie wydajności paliwa, poprzez poprawę efektywności układu napędowego i odzyskanie strat energii;
3. Zmiana rodzaju paliwa na bardziej ekologiczne,
4. Zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych ze spalin;
5. Zmniejszenie niekorzystnego wpływu na środowisko samego procesu produkcyjnego.

Z tego względu zastosowanie kompozytów ma jak najbardziej świetlaną przyszłość, szczególnie w przypadku zmniejszenia masy samochodu.

Redukcja masy całkowitej pojazdu o tylko 10 % może zmniejszyć zużycie paliwa o 4-8%.. Istnieje kilka sposobów, aby zmniejszyć masę pojazdu. Najbardziej oczywistym jest zastąpienie najcięższych materiałów przez materiały o niższej gęstości. Wykorzystanie materiałów kompozytowych pozwala zredukować nawet do 50% masy w porównaniu do stali i 30% w porównaniu z aluminium. W odniesieniu do tradycyjnego cyklu życia pojazdu samochodowego umożliwia 80% redukcję emisji dwutlenku węgla w fazie użytkowania, oraz 20% w fazie produkcji. Opierając się na poniższej ilustracji, w najbliższej przyszłości aż do 60% stali w pojazdach samochodowych, szczególnie tej o niskiej jakości będzie wymienione na kompozyty węglowe, co pozwoli ma średnią oszczędność ok. 150 kg masy dla samochodu z segmentu B 22.