النقل البري بعيد عن المسار الصحيح بالنسبة لصافي الصفر

تعد الحاجة إلى خفض الانبعاثات التي تؤدي إلى تغير المناخ أمرًا ملحًا ، ولكن ثبت أنه من الصعب إزالة الكربون عن النقل البري في أستراليا. تضاعف نصيبها من إجمالي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري في البلاد من 8٪ في عام 1990 إلى 16٪ في عام 2020. وبالكاد أدت السيارات الجديدة المباعة في أستراليا إلى تحسين متوسط ​​أداء الانبعاثات خلال العقد الماضي أو نحو ذلك.

تنشر الحكومة الفيدرالية توقعات الانبعاثات حتى 2035 – 15 عامًا أقل من عام 2050 ، التاريخ المستهدف الصافي صفر. تتنبأ دراستنا المنشورة حديثًا بانبعاثات النقل البري حتى عام 2050. التخفيض المقدر بحلول عام 2050 ، 35-45٪ من مستويات ما قبل COVID في عام 2019 ، أقل بكثير مما هو مطلوب.

النتائج التي توصلنا إليها تسلط الضوء على ثلاث عوائق أمام تحقيق صافي الصفر. هذه هي: تأخر أستراليا في التحول إلى السيارات الكهربائية ؛ تزايد مبيعات المركبات الثقيلة الكبيرة مثل سيارات الدفع الرباعي والأوتات ؛ والشكوك حول الهيدروجين كوقود ، خاصة لنقل البضائع. تشير هذه النتائج إلى إجراءات السياسة التي يمكن أن تجعل النقل البري أقرب بكثير إلى صافي الصفر.

كيف تم ذلك؟

تختلف الانبعاثات واستخدام الطاقة من مركبة إلى أخرى ، لذا فإن التنبؤ الموثوق به يتطلب تفصيلاً مفصلاً لأسطول المركبات على الطريق. استخدمت دراستنا نموذج الأسطول الأسترالي ونموذج انبعاثات المركبات الصفرية الصافية (n0vem).

ركزت الدراسة على ما يسمى بالانبعاثات السائلة من إنتاج الوقود وتوزيعه واستخدامه أثناء القيادة. تمثل هذه الأنشطة حوالي 75-85٪ من انبعاثات المركبات. (تقديرات تقييم دورة الحياة للانبعاثات من “المهد إلى اللحد” ، بما في ذلك تصنيع المركبات والتخلص منها.)

من خلال العمل مع زملائنا في الاتحاد الأوروبي ، استندت محاكاة الانبعاثات لدينا إلى سيناريو محدث من الاتحاد الأوروبي (EU-27) يوضح التغييرات في أسطول مركبات الاتحاد الأوروبي اللازمة للوفاء بأحدث أهداف ثاني أكسيد الكربون (المقترحة). افترضت دراستنا أن أستراليا ستكون متأخرة عشر سنوات عن الاتحاد الأوروبي في جميع فئات السيارات.

قمنا أيضًا بتعديل السيناريو ليعكس الظروف الأسترالية بشكل صحيح. على سبيل المثال ، لدى الاتحاد الأوروبي نسبة أعلى بكثير من السيارات الهجينة الموصولة بالكهرباء مقارنة بأستراليا ، حيث يتخطى المشترون الآن هذه النسبة للسيارات الكهربائية بالكامل.

يتغير استخدام الطاقة ، لكن ببطء شديد

باستخدام هذا السيناريو المعدل ، ينتج عن المحاكاة انخفاضًا متوقعًا في إجمالي انبعاثات العجلة إلى العجلة من النقل الأسترالي من 104 مليار طن في 2018 إلى 55-65 مليون طن في عام 2050. ضمن نطاق هذا التخفيض 35-45٪ ، تعتمد النتيجة إلى حد كبير على توازن الطاقة المتجددة وطاقة الوقود الأحفوري المستخدمة لإنتاج الهيدروجين.

ومع ذلك ، تتوقع النمذجة حدوث تحول كبير في استخدام الطاقة في النقل البري في عام 2050 ، حيث كان عام 2019 أساسًا وقودًا أحفوريًا بنسبة 100٪.

تبلغ كفاءة الطاقة على الطريق للمركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات ضعف كفاءة المركبات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود (الهيدروجين) وتقريباً ثلاثة أضعاف تلك الموجودة في المركبات التي تعمل بالوقود الأحفوري من النوع المماثل.

نتائج النمذجة توضح ذلك. في عام 2050 ، تمثل السيارات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات حوالي 70٪ من إجمالي السفر ، ولكن 25٪ من استخدام الطاقة على الطرق وحوالي 10٪ فقط من إجمالي الانبعاثات.

في المقابل ، تمثل المركبات التي تعمل بالوقود الأحفوري حوالي 25٪ من إجمالي السفر في عام 2050 ، و 60٪ من استخدام الطاقة و 75-85٪ من الانبعاثات. هذا يسمح حتى بتحسينات الكفاءة المتوقعة.

هذا يعني أن التحول إلى أسطول يعمل بالكهرباء في الغالب بحلول عام 2050 بالإضافة إلى استخدام الهيدروجين من المتوقع أن يكون أقل من المطلوب للوصول إلى صافي الصفر. سيتطلب الأمر سياسات جديدة صارمة لزيادة استيعاب السيارات الكهربائية في جميع الفئات.

المركبات الخفيفة تحدث فرقًا كبيرًا

لكن هذه ليست كل القصة. إحدى القضايا المهملة هي النسبة المتزايدة لسيارات الركاب الكبيرة والثقيلة (SUVs ، utes). هذا الاتجاه ملحوظ للغاية في أستراليا. تعني قوانين الفيزياء أن المركبات الثقيلة تحتاج إلى قدر أكبر من الطاقة والوقود لكل كيلومتر من القيادة ، وبالتالي تنتج المزيد من الانبعاثات.

حاليًا ، عادةً ما تنبعث سيارة دفع رباعي كبيرة تعمل بالديزل كيلوغرامًا من ثاني أكسيد الكربون لكل 3 كيلومترات من القيادة ، مقارنة بـ 15 كيلومترًا لمركبة كهربائية خفيفة و 200 كيلومتر للدراجة الإلكترونية. تصدر السيارة الكهربائية حاليًا 1 كجم من ثاني أكسيد الكربون كل 7 كيلومترات.

من المتوقع أن تكون هذه المسافة حوالي 60 كيلومترًا في عام 2050 ، عندما تزود مصادر الطاقة المتجددة شبكة الكهرباء بالطاقة. السيارة الكهربائية خفيفة الوزن ستضاعف المسافة إلى 125 كيلومترًا لكل كيلوغرام من ثاني أكسيد الكربون. سيكون تقليل أوزان المركبات وتحسين كفاءة الطاقة في النقل أمرًا ضروريًا لتحقيق أهداف الانبعاثات.

صممت الدراسة تأثيرات مركبات الركاب خفيفة الوزن مع الحفاظ على الحافلات والمركبات التجارية كما هي. إذا كان الأستراليون قد قادوا سيارات صغيرة فقط في عام 2019 للاستخدام الشخصي ، لكان إجمالي انبعاثات النقل البري أقل بنحو 15٪.

إن خفض الانبعاثات من مجرد التحول إلى سيارات أصغر يشبه الانبعاثات من الطيران المحلي والشحن المحلي مجتمعين. الأهم من ذلك أن الوزن الخفيف يخفض الانبعاثات لجميع أنواع المركبات.

الشكوك حول الهيدروجين

تمثل المركبات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود التي تستخدم الهيدروجين نسبة قليلة فقط من جميع الرحلات ، ولكن من المرجح أن تكون شاحنات كبيرة. نتيجة لذلك ، في سيناريوهاتنا ، يستخدمون ما يزيد قليلاً عن 10٪ من إجمالي الطاقة على الطريق وينتجون 5-20٪ من إجمالي الانبعاثات ، اعتمادًا على مصدر الطاقة المستخدم لإنتاج الهيدروجين وتوزيعه.

يتضمن سيناريو الاتحاد الأوروبي المعدل امتصاصًا كبيرًا لمركبات الهيدروجين بحلول عام 2050. وهذا ليس مضمونًا بأي حال من الأحوال.

كان الاستيعاب في أستراليا ضئيلًا حتى الآن. ويرجع ذلك إلى التكاليف (السيارة والوقود) ، والحاجة إلى بنية تحتية جديدة لوقود الهيدروجين ، وتكنولوجيا أقل نضجًا (مقارنة بالمركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات) ومحدودية توافر المركبات. تشمل الجوانب غير المحسومة للهيدروجين في النقل انخفاض كفاءة الطاقة ، والحاجة إلى المياه النظيفة ، وعدم اليقين بشأن التسرب ، ومتانة خلايا الوقود والقيمة للمستهلكين.

كيف نعود إلى المسار الصحيح؟

تشير دراستنا إلى أن أستراليا تسير على الطريق الصحيح لتخطي هدف صافي الصفر لعام 2050 ويرجع ذلك أساسًا إلى النسب الكبيرة للمركبات التي تعمل بالوقود الأحفوري ومركبات الركاب الكبيرة والثقيلة.

يمكن أن يصبح هذان الجانبان أهدافًا لسياسات جديدة مثل الحملات الإعلامية العامة ، والحوافز الضريبية للمركبات الصغيرة والخفيفة ، وحظر بيع مركبات الوقود الأحفوري وبرامج التخلص منها. تشمل الخيارات الأخرى لخفض الانبعاثات تدابير لخفض الطلب على السفر ، وتحسين لوجستيات الشحن وتحويل السفر إلى وسائل النقل العام ، على سبيل المثال لا الحصر.

تؤكد الدراسة حجم التحدي المتمثل في إزالة الكربون عن النقل البري. ستحتاج أستراليا إلى “جميع الأيدي على السطح” – الحكومة والصناعة والمستهلكون – لتحقيق صافي صفر في عام 2050.