21. století – doprava ve městech ve znamení kvality a energetiky

• Foto

Tendence posledních několika desítek let (a to především akcelerace automobilové dopravy) ukazují, že bude nutné řešit především problémy dopravy ve městech, která zápasí s nedostatkem prostoru, a potom také problém energetického zdroje pro dopravu (resp. náhradu ropy jiným zdrojem), ať už budou důvody jakékoli – ekologické (snížení emisí z dopravy), strategické (spojené především s bezpečností dodávek ropy a plynu ze zemí těmito surovinami disponujícími) nebo jiné (především diskutované vyčerpání ropy během následujících 50 – 100 let).

Ekologické dopady automobilizmu se nejvíce dotýkají měst, která mají největší počet obyvatel. Kvalitní městská hromadná doprava a řešení pohonu dopravních prostředků směrem k nižším emisím tak může významně přispět k udržitelnému rozvoji měst a k vyšší kvalitě života v nich.

Doprava ve městech se ještě na přelomu 19. a 20. století rozvíjela neskutečně idylicky – vznikala postupně městská hromadná doprava, a to bez vážného konkurenta, kterým se až v průběhu 20. století stal automobilizmus. Evropská města (a Praha je toho krásným příkladem) se tak začala potýkat s nedostatkem prostoru, protože jejich centra pro tento typ dopravy nebyla stavěná. Kromě jiného to pro městské dopravní podniky přineslo velký propad v příjmech, jak ukazuje graf 1.

Z grafu je patrné, že (vynecháme-li období 1938 – 1962) maxima příjmů dosáhla pražská MHD ve třicátých letech dvacátého století a v jeho druhé polovině tržby klesaly – s výjimkou dvou zdražení v letech 1970 a 1991.

Aby veřejná doprava mohla v konkurenci s automobilovou obstát, bude v nadcházejících desetiletích stále více kladen důraz na její kvalitu. Kritéria kvality služby obsahují dostupnost, přístupnost, informace, dobu přepravy, péči o zákazníka, komfort, bezpečnost a ekologický dopad. Jestliže bude postupně vhodnými opatřeními dosaženo vytlačování individuální dopravy z center měst (např. ekonomickými nástroji, jako je mýtné), musí na její místo nastoupit kvalitní veřejná doprava ve všech těchto ukazatelích. A s tím souvisí i hledání finančních zdrojů, protože vyšší kvalita znamená i vysoké dodatečné náklady (např. na přelomu 20. a 21. století mnohé dopravní podniky z velké části přešly na nízkopodlažní autobusy, které jsou nákladnější jak investičně, tak provozně).

Doprava ve 21. století bude muset řešit ještě vážnější problém a ten je spojený s nalezením pro dopravu vhodných energetických zdrojů. Je to samozřejmě problém starý stejně jako lidstvo samo, který se (zřejmě pouze dočasně) vyřešil v období vrcholné průmyslové revoluce, kdy se jako ideálním produktem pro pohon dopravních prostředků stala ropa.

Ropa přesto, že ji lidstvo zná už stovky let, nebyla nikdy vyhledávaným energetickým zdrojem. Lidstvo ji používalo nejrůznějším způsobem – ve stavebnictví, ve starém Římě dokonce jako lék při zažívacích potížích. V devatenáctém století nejdříve nahradila velrybí tuk a teprve na přelomu století devatenáctého a dvacátého našla ropa své osudové uplatnění jako zdroj pohonu automobilů. Z přírodního zdroje se tak stal zdroj ekonomický, lidstvo o ropě dlouho vědělo, nicméně až technologický rozvoj způsobený průmyslovou revolucí umožnil ropu opravdu masivním způsobem využít. V této souvislosti se tak můžeme ptát, zda nejsme v podobné situaci i my při hledání nového energetického zdroje pro budoucnost, možná až další
dosud neznámé technologie umožní jako palivo v dopravě využít to, co nyní máme před očima, ale nevidíme to.

Z možných alternativ k ropě zatím nic není dostatečně konkurenceschopné, budeme-li na taková alternativní paliva klást čtyři základní požadavky – tj. technologickou, energetickou, ekologickou a ekonomickou srovnatelnost s konvenčními palivy. Z technologického hlediska nejde jen o samotné dopravní prostředky, ale také o vybudování infrastruktury čerpacích (v případě elektromobilů dobíjecích) stanic. Dále je u paliv problémem jejich energetická charakteristika – tedy poměr energie získané a vložené. Tento poměr je nejpříznivější pro ty energetické suroviny, které mají základní výhodu – dokážou nabídnout velké množství energie v malém objemu suroviny. U ropy byl tento ukazatel nejlepší v počátcích jejího užívání, ale
postupně klesá s tím, jak se zhoršují podmínky její těžby.

Energetické hledisko má i svůj další rozměr, energii použitelnou v dopravních prostředcích je nutné vyrobit a „následně dopravit“ do dopravních prostředků. K tomu ale neexistuje dostatečný energetický zdroj ani potřebná infrastruktura. Hezky je toto vidět na příkladu vodíku, který je pouze nositelem energie (tedy médiem, které je pouze transportním médiem pro energii, kterou musíme vyrobit), nikoli jejím zdrojem.

Jako možná náhrada klasických paliv v dopravě se tak zatím nejvíce nabízí elektřina. Není to žádná novinka, o využití elektřiny pro pohon dopravních prostředků se uvažovalo už na začátku 20. století. Dnes se tato myšlenka vrací i vzhledem k tomu, že došlo k technickému posunu a to především ve vývoji akumulátorů. Ty dnešní lze z 60 % nabít už za 15 minut (negativem ale je, že se rychlejším nabíjením snižuje životnost baterií). Samozřejmě problém u elektromobilů stále zůstává ve vzdálenosti, kterou ujedou na jedno nabití a v dalších jízdních vlastnostech. Proto se jejich využití nejdříve očekává ve městech, kde je i dostatek možností jejich dobíjení (přes noc, či během pobytu majitele vozu v práci). Pokud jde o zdroje energie, lze použít nejen ty klasické, ale i lokální – například větrnou nebo solární energii.

Doprava je systém, který se neustále vyvíjí a na všechny, kteří se v ní rozhodnou působit, čeká v budoucnu řada výzev. Na ně reaguje samozřejmě i Fakulta dopravní ČVUT, která aktuální problematiku přirozeně zapracovává do svých studijních oborů. Zatímco kvalita dopravy je již delší dobu součástí oboru Management a ekonomika dopravy a telekomunikací, problém hledání nového pohonu dopravních prostředků je včleněn do zcela nového dvouletého magisterského oboru Elektromobilita. Tento obor se zabývá komplexní problematikou dopravy s využitím inteligentních vozidel s elektrickým pohonem a lokálními zásobníky energie, včetně příslušné fyzické, energetické a informační infrastruktury a řízení dopadů na lidská sídla, regiony a životní prostředí. Znalosti z oboru elektromobility spolu se znalostmi dopravního inženýrství umožňují v předstihu reagovat na celosvětový vývoj, zvýšit efektivitu dopravy, návrhu a výroby vozidel, umožnit restrukturalizaci a rozvinutí příslušných infrastruktur, zvýšit energetickou nezávislost území a minimalizovat environmentální dopady.

21st Century – Transportation in the Cities as a Sign of Quality and Power
Transportation in the 21st century will have to solve an even more serious problem connected with finding suitable energy sources for transport. Electric energy seems to be the most probable and possible substitute of classical fuels used in transport. It is not big news, the use of electricity to power the means of transport has already been considered at the beginning of the 20th century. Nowadays this idea is coming back also due to the technical progress especially in the development of accumulators. What concerns the energy sources, it is possible to use not only the classical types but also the local ones – such as wind or solar energy.

Autor

• Ing. Říha Zdeněk Ph.D.