Kolikkrát je let concordem ekologičtější než běh?

Kolik paliva je potřeba na jednotlivé druhy dopravy? Jak si stojí auto oproti letadlu nebo vlaku? A proč dnes lidská práce spotřebuje minimálně stejné množství ropy jako stroje?

Pojďme se podívat na to, jakou mají spotřebu různé dopravní prostředky vzhledem k primárnímu zdroji energie. 89% energie se dnes na světě vyrábí z fosilních paliv, takže jinak řečeno nás zajímá, jak daleko se dostaneme, když budeme mít k dispozici 1 kg paliva.

Energie se měří v joulech. Na řadě míst (zejména v souvislosti s elektřinou) se setkáváme místo joulu s jednotkou kWh. Je užitečné vědět, že 1 Wh = 3600 Ws = 3600 J. Množství energie vztahujeme k jednotce pkm (kilometr jízdy jednoho člověka).

Dále je univerzálně platné, že 1 l fosilního paliva odpovídá cca 30 MJ energie (liší se trochu pro různá paliva, ale nám jde spíše o řádové hodnoty). Na základě toho si každý může většinu hodnot dopočítat podle spotřeby paliva.

Je jasné, že různé formy dopravy se různě hodí pro jiné situace. Raději předem uvedu, že druhy dopravy nesrovnávám ve smyslu, zda je nějaký lepší než jiný. Doprava s nízkou spotřebou může mít zase jiné nevýhody. Titulek byl pouze PR 🙂

Auto

Běžné osobní auto spotřebuje obvykle 5 – 10 l na 100 km, což se dá přepočítat na 1,5 – 3 MJ / km (to odpovídá hodnotám zde). Průměrná obsazenost auta je v USA i Evropě (včetně ČR) kolem 1,5 osob na vůz. Obsazenost příliš výrazně nezávisí na spotřebě auta. Průměrná jízda autem tedy spotřebuje 1 – 1,5 MJ / pkm. Dnešní auta jsou energeticky úspornější než letadla pouze při volbě auta s nízkou spotřebou a plné obsazenosti a to vůbec nebereme v potaz energetické náklady na infrastrukturu a rozdíl ve využití aut.

Průměrné elektroauto spotřebuje 20 kWh / 100 km. To odpovídá hodnotám jako u letadla, tj. kolem 0,8 MJ / km. Při průměrné obsazenosti se tak dostaneme skoro na 0,5 MJ / km. Je ale třeba dodat, že je to trochu míchání hrušek s jablkama. Není započítaná netrakční spotřeba (tedy spotřeba na klimatizaci, topení, navigaci apod.), která se většinou pohybuje v desítkách procent. Dále my jsme si dali v zadání jako vstup fosilní palivo, nikoliv už připravenou elektřinu. Elektřinu musela vyrobit při nějaké účinnosti elektrárna (narozdíl od aut na fosilní paliva, která mají samy motor). Kdybychom tuto účinnost připočítali, dostali bychom podobnou hodnotu jako u aut se spalovacími motory (možná mírně nižší, protože účinnost v elektrárně bude mírně lepší než v motoru).

Výhodou auta je to, že může dojet v podstatě kamkoliv a není potřeba navazující doprava.

Autobus

Dálkové autobusy spotřebují 25 – 40 l / km, MHD 40 – 50 l / km. Při dostatečné obsazenosti jsou až 2x efektivnější než auta. Průměrná spotřeba v autobusu se tedy může běžně pohybovat kdekoliv od 0,5 MJ / pkm (novější dálkový autobus, který jezdí téměř plný) do 2 MJ / pkm (z půlky obsazený autobus MHD, který neustále zastavuje a rozjíždí se).

Metro

DPP uvádí různou spotřebu pro různé modely souprav (rozdíly v řádech desítek procent), ale průměrně by metro mělo být schopné dosahovat 0,3 MJ / pkm.

Ovšem oproti ostatním prostředkům má obrovské netrakční náklady – jen na klimatizaci se spotřebuje skoro tolik co na pohyb samotný. Nezanedbatelné je i osvětlení a eskalátory. A stejně jako u elektroaut ani v této hodnotě není započítaná účinnost při výrobě elektřiny. Skutečné náklady tedy půjdou určitě přes 1 MJ / pkm.

Vlak

Při plné obsazenosti spotřebovává podle ČD průměrný vlak v ČR pod 0,4 MJ / pkm. Spoje mezi velkými městy bývají téměř plné (tam bude spotřeba nízká), naopak u regionálních spojů jezdí často jen pár osob na vagón. Průměrná obsazenost je pouhopouhá čtvrtina. Spotřeba bude tedy 1 – 1,5 MJ / pkm.

U vlaků je třeba uvážit to, že jezdí pouze mezi nádražími, kterých je 100x méně než zastávek autobusů, což často vyžaduje navazující druhy dopravy.

Tramvaj

Při plné obsazenosti 120 lidí na 2 vagony 0,3 MJ / pkm, tedy při poloviční obsazenosti 0,6 MJ / pkm.

Letadla

Nejběžnější letadlo je dnes Boeing 737-800. Uvádí průměrnou spotřebu 2,77 litru na 100 km a osobu. Podobně to vychází i u dalších dopravních letadel. Obsazenost u dopravních letadel bývá vysoká, většinou přes 90%.

Po přepočtu se dostaneme na hodnotu kolem 0,8 MJ / pkm. Před 60 lety to byl trojnásobek, ale účinnost se výrazně zlepšila.

Je třeba dodat, že letadla narozdíl od aut, vlaků nebo jízdního kola nepotřebují rozsáhlou infrastrukturu a tedy ani energii nutnou na její vybudování. Proto je ostatně letecký kerosin osvobozený od spotřebních daní.

Dále také to, že letadla stráví letem mnohem více času než osobní auta, která naprostou většinu času stojí. Průměrná celoživotní rychlost auta je v jednotkách km / h, u letadla ve stovkách km / h. Dále průměrný věk letadel i aut je srovnatelný. Pro úplnost je třeba dodat, že průměrná hmotnost dopravního prostředku na pasažéra je také podobný (auto má 1500 kg, Boeing 787-800 110 tun při 300 pasažérech). Při průměrné obsazenosti auta je u letadla dokonce nižší (je to do značné míry dáno použitím lehčích materiálů). Vzhledem k této saturaci je tedy letadlo 100x efektivnější, přičemž životnost obou je podobná. Tj. průměrný kilogram letadla udělá řádově 100x víc práce než ten z auta. Je to dáno samozřejmě tím, že letadla jsou v naprosté většině veřejnou dopravou, zatímco auta osobním majetkem. U vlaků, autobusů apod. to bude podobné jako u letadel.

Další výhodou je i přímější trasa. Všechny ostatní typy dopravy musí více objíždět. Ovšem to nemusí platit u některých přestupů. Navíc letišť je málo a je třeba navazující doprava.

Concorde

Concorde v roce 2003 spotřeboval 0,133 l paliva na km a osobu, což odpovídá spotřebě 4 MJ / pkm. Nutno dodat, že teď srovnáváme minulost a současnost. Všechny ostatní druhy dopravy se od roku 2003 zefektivnily, Concorde tu možnost neměl.

Výletní lodě

Velké lodě jsou známé vysokou spotřebou paliva. Největší výletní loď na světě Harmony of the Seas pojme 5000 lidí. Za hodinu spotřebuje 10000 l paliva a ujede 40 km. Tedy spotřebovává 1,5 MJ / pkm. To je možná překvapivě málo.

Kolo

Průměrný cyklista ujede za hodinu při středním úsilí dejme tomu 20 km. Za každou hodinu takové jízdy na člověk spálí o 2 MJ energie víc než při sezení ve vlaku nebo řízení auta (0,4 MJ / h). 2 MJ si můžeme představit třeba jako průměrnou snídani.

Raději zdůrazňuji, že srovnávám spotřebu jídla oproti spotřebě při řízení (nebo obecně jiné dopravě). Samozřejmě, že řidič auta potřebuje jíst také, ale tady jde o to, že spotřeba cyklisty bude o 2 MJ vyšší než spotřeba řidiče (20 minut řízení + 40 minut čekání).

Na produkci jídla o nějaké energii je potřeba 10násobek této hodnoty energie jen v ropě, kam nejsou započítané další výdaje energie. Celý řetězec produkce jídla spotřebovává více než třetinu energie planety. Je potřeba na výrobu dusíkatého hnojiva, údržbu pole nebo chov zvířat, balení, dopravu, skladování, chlazení, tepelnou přípravu atd. Tedy produkce našich 2 MJ energie jídla, které jsme potřebovali na 20 km jízdy na kole, spotřebovaly určitě přes 20 MJ fosilního paliva, tedy skoro kg uhlí. Cyklista tedy spotřebuje přes 1 MJ / pkm.

Běh

Platí v podstatě totéž co pro cyklistiku, jen je minimálně 2x pomalejší. Spotřeba bude kolem 2 MJ / pkm.

Chůze

Chůze je 2x pomalejší než běh. Bude trvat 2x déle než běh, ale tělo zase spotřebuje polovinu energie za jednotku času. Spotřeba pkm bude podobná jako u běhu.

Závěr

Žádný z uvedených druhů dopravy výrazně z řady nevybočil a asi je to i logické. Mírně lepší z pohledu spotřeby jsou hromadné dopravní prostředky, ale jen při vysoké obsazenosti.