Čistá energie: Průzkum výhod, zdrojů a paliv

Vzhledem k tomu, že svět hledá udržitelné alternativy k tradičním zdrojům energie, je zásadní porozumění předpokladům pro čistou a obnovitelnou energii. Objevujme výhody čistých zdrojů energie, jako je solární nebo větrná energie. Podíváme se také na nejvýznamnější paliva pro čistou energii, jako je vodík a zkapalněný zemní plyn, a na závazek společnosti Cummins Inc. podporovat inovace v oblasti čisté energie. 

Jaký je rozdíl mezi čistou a obnovitelnou energií?  

Čistá energie je druh energie, kterou lze vyrábět, aniž by to způsobilo emise skleníkových plynů (GHG). Obnovitelná energie vychází z neschůdných zdrojů, které se samy přirozeně doplňují. Například jaderné energie se mohou kvalifikovat jako čistá energie. Nevypouštějí skleníkových plynů (GHG), ale nejsou obnovitelné, protože se spoléhá na štěpení uranu, který je omezeným zdrojem. Energie biomasy je naopak obnovitelná energie, protože ji lze pěstovat z plodin a stromů, které mohou být pěstovány podle potřeby. Biopaliva jsou považována za čistší než fosilní paliva, přestože jejich spalování uvolňuje GHG a další znečišťující látky. Důvodem je, že při spalování dochází k uvolnění stejného množství CO2 zachyceného během fotosyntézy.   

Výhody čisté energie a špičkových čistých zdrojů energie  

Čisté energie mohou poskytovat různé obnovitelné zdroje. V závislosti na tom, kde se nacházíte, mohou být určité zdroje hojnější a výroba čisté energie z těchto zdrojů může být nákladově efektivní. Teplé a suché podnebí, kde je dostatek otevřené půdy, jsou ideální pro solární energii. Například na jihozápadě USA jsou jedny z nejlepších solárních ozáření na světě. Díky tomu dochází k rychlému solárnímu rozvoji. Země, jako například Náhon či Nizozemsko, nemějí mít stejné sluneční počasí. Mají však přístup k moři, kde byly vybudovány velké větrné elektrárny na moři, aby využívaly energii větru. Jediná větrná turbína na moři o výkonu 15 Megawattů může vyrábět dostatek energie pro pohon malého města. Mezi další špičkové zdroje čisté energie patří jaderné, vodní a geotermální energie.  

Jaká jsou nejlepší paliva pro čistou energii? 

Vodíková energie bude hrají klíčovou roli v budoucí energetické krajině. Vodík může být vyráběn obnovitelným způsobem elektrolýzou vody pomocí obnovitelné energie. Vodík obstojí v vysoké energetické hustotě, takže je životaschopnou alternativou ke fosilním palivům pro spalování. Stejně jako zemní plyn můžeme přepravovat vodík potrubím na dlouhé vzdálenosti. Díky jeho přeměně na kapalný čpavek můžeme také přepravit vodík do zahraničí pomocí cisternových plavidel. Pro stanovení vodíkové ekonomiky jsou však problémy. Patří mezi ně snížení nákladů na výrobu vodíku a rozšíření skladovací a distribuční infrastruktury.  

Společnost Cummins je světovým lídrem ve výrobě vodíkových palivových článků a motorů s vodíkovým spalováním. Vodíková varianta oblíbeného B6.7 je výkonná, spolehlivá a lze jej použít se stávajícími architekturami pohonné jednotky. Cummins také vyvíjí spalovací motory s větším zdvihovým objemem a vodíkem pro trh těžkých nákladních vozidel, jako je X15H. 

Obnovitelný zemní plyn (RNG) je další palivo, které může být nízkouhlíkové nebo uhlíkově neutrální. Vyrábí se z organického odpadu, jako je hnoje, potravinový odpad nebo odpadní voda. RNG může sloužit jako intervenční náhrada zemního plynu v mnoha aplikacích. Patří mezi ně motorová vozidla, domácí vytápění a průmyslové procesy. 

Jak se čisté zdroje energie porovnávají s naftou pro emise skleníkových plynů? 

Nafta je palivo číslo jedna používané v nákladních vozidlech a v jiných těžkých vozidlech. V těchto aplikacích znamená snižování emisí skleníkových plynů hledání nízkouhlíkových alternativ k naftovým motorům. Neexistují žádná alternativní technologie, která by byla ideální na všech stupěch. Namísto toho má řada řešeníkaždé příčiny. Umožňují to podnikům a spotřebitelům vybrat ten, který nejlépe vyhovuje jejich potřebám a okolnostem. 

Biopaliva podobná naftě, jako je bionafta, mohou podnikům pomoci snížit čistý CO₂ a další znečišťující emise bez počátečních investic. Bionafta se vyrábí esterifikačními tuky, jako je rostlinný olej nebo použitý olej pro předsudky, a je běžně mísen s naftou. B20, společná směs se 20% bionaftou, vyváží náklady a emise a lze jej použít ve většině motorů bez úprav. 

Obnovitelná nafta, známá také jako hydrogenovaný rostlinný olej (HVO), je další možností. Obnovitelná nafta je obvykle proveditelná běžnými naftovými motory, ale v závislosti na výrobní metodě může mít za následek snížení emisí skleníkových plynů o 60 % až 85 %. 

Společnosti, jejichž vozidla pracují většinou v rámci městských limitů, jako jsou společnosti zabývající se sběrem skleníkových plynů a doručovací společnosti, mohou při přechodu na vozidla na zemní plyn snížit emise skleníkových plynů až o 13–18 %. Když jsou tato vozidla provozována na RNG místo stlačeného zemního plynu (CNG), emise mohou být dokonce uhlíkově neutrální nebo negativní. Zemní plyn je často levnější než nafta, přechod na vozidla na zemní plyn může v průběhu času také vést k významným úsporám.  

Existují i další řešení, jako je vodík. Při použití ve spalovacích motorech může vodík ve srovnání s naftou snížit emise o +99 %.  

Nejoblíbenějším alternativním palivem mezi datovými centry je hydrogenovaný rostlinný olej (HVO). Vychází ze stejných surovin používaných při výrobě bionafty. Emise HVO na kolech mohou být přibližně o 70 % nižší než emise naftových motorů.  

Společnost Cummins se zavazuje poskytovat všem zákazníkům řešení v oblasti čisté energie bez ohledu na to, co jsou jejich specifické potřeby. Příkladem je nová platforma s agnostikou na paliva, která pomáhá vozovým parkům dekarbonizovat již dnes nízkouhlíková paliva.  

Nové inovace v technologiích čisté energie 

Společnost Cummins se zavázala dodržovat svou strategii podpory inovací a udržitelnosti, aby se dále, rychleji a zlepšovala kvalitu ovzduší. V oblasti čisté energie podporujeme řadu iniciativ, které budou formovat budoucnost. 

Společnosti Cummins a Komatsu spolupracují na vývoji těžebních nákladních vozidel s nulovými emisemi, které používají technologii palivových článků k pohonu některých z největších zařízení pro těžkou techniku dostupných na trhu. Vozidla s nulovými emisemi jsou ideální pro důlní průmysl. Zlepšují kvalitu ovzduší pro pracovníky a snižují uhlíkovou stopu provozu.  

Model X15N, který byl naplánován na vydání v roce 2024, může při pohánění obnovitelných zemního plynu dosáhnout uhlíkové neutrality. Bude nabízen s maximálními výkony 500 hp a točivým momentem 1850 lb-ft. Tento motor na zemní plyn bude využívat nejnovější systémy dodávání paliva vyvinuté Cummins Clean Fuel Technologies (CCFT), společný podnik mezi Cummins Inc. a Rush Enterprises. Tyto integrované systémy budou vozovým parkům poskytovat větší hodnotu a urychlí zavádění paliv s nižšími emisemi uhlíku. X15N budou nabízeny společností CHOXCAR a Cummins v nových nákladních vozidlech Kenworth a Peterbilt. 

Společnost Cummins se i nadále dívá na paliva a spolupracuje s microsoft Corp. na svých pracovištích v des moines, Iowa a v arizoně v Arizoně, aby poháněla generátorové soupravy QSK95 palivem HVO. Celá řada naftových generátorů Cummins je schválena pro použití s parafinickými palivy (EN15940) v případě použití v pohotovostních aplikacích. Patří sem hydrogenovaný rostlinný olej (HVO).  

Spalovací motory s vodíkovým spalováním (ICE) mají navíc kapacitu splnit požadavky i těch nejnáročnějších aplikací v zemědělství a stavebnictví. Například všestranné se již řídilo v plánování integrace 15litrového vodíkového motoru Cummins do svých traktorů. Cummins má představit dva spalovací motory na vodík, dostupné v 6.7 a 15litrových variantách.