Furduescu, Bogdan – Alexandru (2025), Viitorul transportului. Un mixt de forme de energie durabilă, Cunoașterea Științifică, 4:2, https://www.cunoasterea.ro/viitorul-transportului-un-mixt-de-forme-de-energie-durabila/

 

The Future of Transportation. A Mix of Sustainable Energy Forms.

Abstract

At the time of writing this article, the global population is growing rapidly as urbanization expands, one result being severe traffic congestion affecting businesses, trucking, and logistics services, and one-fifth of global CO₂ emissions are caused by transportation, i.e. cars, trucks, ships, trains, or planes carrying passengers or goods. While other sectors have become less climate-damaging, transportation – both public and private – has always been blacklisted as a factor influencing the ever-increasing level of pollution. And at the same time, although vehicles have become more efficient, amid increasing mobility and the number of ever-larger cars, since 1960 freight traffic and energy consumption have tripled, and passenger traffic is four times more intense. Now not only are we facing traffic jams around the world due to traditional transportation, but the economy is equally facing unnecessary losses of money due to problems caused by transportation networks. Thus, the European Commission has adopted a series of proposals aimed at adapting EU policies in the fields of climate, energy, transport and taxation, with the aim of reducing net greenhouse gas emissions by at least 55% by 2030, compared to 1990 levels, and in order to achieve the goal of being the first climate-neutral continent by 2050, ambitious changes are needed in the field of transport.

Keywords: fuel, energy, mobility, transport, vehicles

Rezumat

La momentul scrierii acestui articol, populația globală crește rapid pe măsură ce urbanizarea se extinde, un rezultat fiind congestionarea severă a traficului care afectează întreprinderile, transportul și serviciile de logistică, iar o cincime din emisiile globale de CO2 sunt cauzate de transport, adică de mașini, camioane, nave, trenuri sau avioane care transportă pasageri sau mărfuri. În timp ce alte sectoare au devenit mai puțin dăunătoare climei, transportul – atât public, cât și privat – a fost mereu pus pe lista neagră a factorilor care influențează nivelul în continuă creștere al poluării. Și, în același timp, deși vehiculele au devenit mai eficiente, pe fondul creșterii mobilității și al numărului de mașini din ce în ce mai mari, din 1960 traficul de marfă și consumul de energie s-au triplat, iar traficul de pasageri este de patru ori mai intens. Acum nu numai că ne confruntăm cu blocaje în trafic în întreaga lume din cauza transportului tradițional, dar economia se confruntă, de asemenea, cu pierderi inutile de bani datorate problemelor cauzate de rețelele de transport. Astfel, Comisia Europeană a adoptat o serie de propuneri menite să adapteze politicile UE în domeniul climei, energiei, transporturilor și fiscalității, cu scopul de a reduce cu cel puțin 55 % până în 2030 emisiile nete de gaze cu efect de seră, față de nivelurile din 1990, iar pentru a se atinge obiectivul de a fi primul continent neutru din punct de vedere climatic până în 2050, este nevoie de schimbări ambițioase în domeniul transporturilor.

Cuvinte cheie: combustibil, energie, mobilitate, transport, vehicule

 

CUNOAȘTEREA ȘTIINȚIFICĂ, Volumul 4, Numărul 2, Iunie 2025, pp. xxx
ISSN 2821 – 8086, ISSN – L 2821 – 8086
URL: https://www.cunoasterea.ro/viitorul-transportului-un-mixt-de-forme-de-energie-durabila/
© 2025 Bogdan – Alexandru FURDUESCU. Responsabilitatea conținutului, interpretărilor și opiniilor exprimate revine exclusiv autorilor.

 

Viitorul transportului. Un mixt de forme de energie durabilă.

Bogdan – Alexandru FURDUESCU[1]
bogdan.furduescu@ici.ro

[1] Institutul Național de Cercetare– Dezvoltare în Informatică – ICI București

 

1. Introducere

Se așteaptă să aibă loc o serie de schimbări majore în domeniul transporturilor pe măsură ce tehnologia avansează. Deși nu vor fi evidente peste noapte, aceste schimbări sunt deja în curs. Tranziția către surse de energie durabilă, cum ar fi vehiculele electrice, celulele (pilele) de combustibil cu hidrogen și combustibilii durabili pentru aviație și transportul public electrificat, reduce emisiile de carbon, încurajează reziliența mediului și promovează eficiența energetică. Cu toate acestea, depășirea infrastructurii și a obstacolelor tehnologice este crucială pentru adoptarea pe scară largă și mobilitatea durabilă. Cercetările în domeniu demonstrează o metodă de reducere a emisiilor de 36,9 Gt (gigatone) de CO₂ (dioxid de carbon) până în 2050 printr-o combinație de tehnologii, folosind șase căi tehnice: (1) energiile regenerabile și (2) eficiența energetică reprezintă fiecare 25% din reducere, urmate de (3) electrificare cu 20%; (4) hidrogenul reprezintă 10%, în timp ce (5) captarea și stocarea carbonului pe bază de combustibili fosili reprezintă 6%. Eliminarea de CO₂ bazată pe (6) energie regenerabilă reprezintă 14 %, constituind o strategie holistică pentru decarbonizarea sistemelor energetice și pentru abordarea schimbărilor climatice. Iar pentru a promova comportamente diferite de mobilitate, ar trebui să se facă progrese în domeniul digitalizării și al automatizării, făcând mobilitatea mai inteligentă. Mobilitatea inteligentă ar însemna ca, în viitor, mașinile să nu mai fie deloc proprietate privată și să ne concentrăm pe o mobilitate care să economisească resurse, eficientă, digitalizată și, pe termen lung, automatizată.

2. Vehicule electrice

În loc să petrecem atât de mult timp blocat în trafic din cauza aglomerației sau a distanțelor lungi, tehnologia de transport poate oferi o experiență de călătorie mai rapidă și mai eficientă la viteze mari. Aceasta înseamnă că vom avea mai mult timp pentru lucruri mai importante. Bateriile reîncărcabile alimentează motoarele electrice care conduc vehiculele electrice. Ele exemplifică utilizarea eficientă a energiei regenerabile în transporturi. Emisiile de gaze cu efect de seră de la vehiculele electrice sunt mai mici decât vehiculele alimentate cu gaz, în primul rând atunci când sunt alimentate cu surse de energie regenerabilă. Această tranziție ajută la reducerea poluării aerului și la prevenirea schimbărilor climatice. Vehiculele electrice sunt mai eficiente din punct de vedere energetic decât mașinile tradiționale. Motoarele electrice transformă energia rețelei în puterea roților mai eficient decât motoarele cu ardere internă.

2.1. Electrificarea transportului public

Tranziția transportului public, cum ar fi autobuzele și trenurile, la energia electrică ajută la atenuarea emisiilor de carbon asociate sistemelor de transport în masă. Emisiile de carbon sunt reduse semnificativ atunci când transportul public este electrificat, în special în zonele urbane puternic populate. Îmbunătățește calitatea aerului și scade nivelul de poluare fonică. Sistemele electrice de transport public au potențialul de a atinge niveluri semnificative de eficiență energetică, în primul rând atunci când sursele regenerabile le alimentează. Utilizarea pe scară largă a energiei regenerabile în transporturi întâmpină obstacole în stabilirea infrastructurii, a cheltuielilor asociate cu tehnologia și a acordării de asistență politică. Progresul suplimentar în tehnologia bateriilor, metodele de fabricare a biocombustibililor și infrastructura hidrogenului este crucial pentru depășirea constrângerilor existente. Guvernele, industria și cercetătorii trebuie să colaboreze pentru a promova inovația, eficiența și energia regenerabilă în transporturi. Pentru a obține o mobilitate durabilă și cu emisii scăzute de carbon, este esențial să se încorporeze energia regenerabilă în transporturi.

3. Vehicule alimentate cu celule de combustibil cu hidrogen

Vehiculele cu celule de combustibil cu hidrogen folosesc hidrogen gazos pentru a genera energie printr-o reacție chimică. Un motor electric este alimentat de electricitate. Vehiculele cu celule de combustibil cu hidrogen care funcționează pe surse de energie regenerabilă nu produc emisii. Singurul lor produs secundar este vaporii de apă. Cu toate acestea, abordarea obstacolelor asociate tehnicilor și infrastructurii de producere a hidrogenului este imperativă. Vehiculele cu celule de combustibil cu hidrogen pot fi eficiente din punct de vedere energetic dacă hidrogenul este produs din energie regenerabilă. Mulți ingineri promovează în prezent soluții verzi și energie regenerabilă alternativă, reducând în același timp consumul de benzină și emisiile de carbon.

4. Hyperloop-ul

O altă tendință la care trebuie să fim atenți în viitor este hyperloop-ul, un concept propus pentru prima oară de Elon Musk în 2013, când miliardarul american spunea că distanța de aproape 645 de kilometri dintre Los Angeles și San Francisco ar putea fi parcursă în doar 30 de minute cu o astfel de tehnologie. Acest sistem revoluționar de transport este format dintr-un tub de transport care ajută la transferul, prin capsule, a grupurilor de pasageri sau mărfuri folosind o cale presurizată, cu levitație magnetică. Această nouă tehnologie de transport este de așteptat să ruleze cu o viteză în jur de 700 km/oră, de neimaginat pentru orice alt sistem de transport terestru. Compania olandeză Hardt Hyperloop a anunțat finalizarea cu succes a testării prototipului său de sistem de transport hyperloop, marcând un pas înainte pentru tehnologia care promite să revoluționeze modul în care ne deplasăm. Având în vedere că mai multe echipe din întreaga lume au început să lucreze la aceste prototipuri, ar trebui să auzim mai multe despre hyperloop în curând.

5. Combustibilii durabili pentru aviație

Transportul este o cauză majoră a emisiilor de gaze cu efect de seră. Având în vedere că Statele Unite generează aproximativ 28% din toate emisiile de gaze cu efect de seră de la transport la camioane, mașini, trenuri, nave și avioane, cererea de vehicule curate și electrice este în creștere. Dar zborul trebuie să fie mai puțin dăunător pentru climă în viitor. La Centrul Aerospațial German se presupune că ar putea exista diferite forme de propulsie în funcție de distanța parcursă: „În viitor, aeronavele mici și regionale ar putea decola cu baterii și hibride electrice, aeronavele deplasându-se pe distanțe medii ar putea călători cu combustie directă de hidrogen, iar pe rutele de lungă distanță să se utilizeze combustibili sustenabili (așa-numitul combustibil sustenabil pentru aviație, SAF) în combinație cu turbine eficiente.” Combustibilii durabili pentru aviație (SAF – Sustainable aviation fuels) sunt fabricați din uleiuri uzate, deșeuri agricole și alge. Utilizarea lor în locul combustibililor pentru avioane poate reduce considerabil emisiile de carbon din aviație. Aceștia au potențialul de a servi drept înlocuitori direcți pentru combustibilii tradiționali. SAF se străduiește să susțină sau să îmbunătățească concentrația energetică și eficacitatea carburanților de aviație convenționali, oferind în același timp o alternativă mai ecologică pentru sectorul aviației. Iar Comisia Europeană intenționează să înăsprească sistemul de comercializare a cotelor de emisii, să introducă o nouă taxă intra-europeană pe parafină și cote minime pentru combustibilii durabili pentru aviație. UE propune ca producătorii de parafină să amestece 63% din combustibilii durabili cu parafina convențională începând cu 2050. În anumite cote urmează să fie adăugat și e-kerosenul, un combustibil sintetic produs din energie electrică.

Concluzii

În prezent, există mai multe provocări logistice și de reglementare în lume din cauza schimbărilor climatice, suprapopulării, inegalității veniturilor etc. Ca urmare, există un val de inovație care conduce industria transporturilor din întreaga lume. Pe viitor ne așteptăm la o revoluție în acest sector, mai ales cu evoluția combustibililor alternativi, IoT etc. Este important să fim pregătiți și să ne adaptăm la inovațiile din industria transporturilor care urmează. Trecerea la surse regenerabile de energie va scădea emisiile de gaze cu efect de seră, va minimiza impactul asupra mediului printr-o planificare atentă, va promova dezvoltarea economică, va crea locuri de muncă, va îmbunătății autosuficiența energetică și atrage investiții, garantând în cele din urmă stabilitatea economică și sustenabilitatea pe termen lung. Iar integrarea vehiculelor electrice, a biocombustibililor, a tehnologiilor cu celule de combustibil cu hidrogen și a combustibililor durabili pentru aviație va îmbunătății în mod colectiv sustenabilitatea mediului și eficiența energetică a sectorului transporturilor. Noile tehnologii de transport sunt de așteptat să fie accesibile, ecologice și inovatoare. Prin urmare, va promova egalitatea veniturilor pe tot globul. Aceasta înseamnă că indiferent cât de mult vom câștiga, vom putea ajunge la muncă în siguranță și eficient.

Bibliografie

• Al-Thani, H. et. al  (2022) – „A review of the integrated renewable energy systems for sustainable urban mobility”, Sustainability, Vol. 14 (17), Article 10517;
• Bade,  S.O. et. al  (2024) – „Economic, social, and regulatory challenges of green hydrogen production and utilization in the US: A review”, International Journal for Hydrogen Energy, Vol. 49 (D), pp. 314-335;
• Bhowmik, C.  et. al  (2017) – „Optimal green energy planning for sustainable development: a review”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 71, pp. 796-813;
• Jayabal, R. (2024) – „Towards a carbon-free society: Innovations in green energy for a sustainable future”, Results in Engineering, Vol. 24, Article 103121;
• Kabeyi, M.J.B.,  Olanrewaju, O.A.  (2022) – „Sustainable energy transition for renewable and low carbon grid electricity generation and supply”, Frontiers in Energy Research, Vol. 9, p. 1032;
• Lu, J.  (2019) – „Renewable energy barriers and coping strategies: evidence from the Baltic States”, Sustainable Development, Vol. 28 (1), pp. 352-367;
• Rather, R.A. et. al  (2022) – „Bioenergy: a foundation to environmental sustainability in a changing global climate scenario”, Journal of King Saud University Science, Vol. 34 (1), Article 101734;
• Sandaka, B.P.,  Kumar, J.  (2023) – „Alternative vehicular fuels for environmental decarbonization: a critical review of challenges in using electricity, hydrogen, and biofuels as a sustainable vehicular fuel”, Chemical Engineering Journal Advances, Article 100442;
• Soomauroo, Z. et. al  (2020) – „Unique opportunities of island states to transition to a low-carbon mobility system”, Sustainability, Vol. 12 (4), p. 1435.