POROVNANIE EMISIÍ CO2 V ŽELEZNIČNEJ A CESTNEJ DOPRAVE

Abstrakt: Veľmi aktuálnou témou týchto dní je znečisťovanie životného prostredia, ktoré sa deje ako vo vzduchu, na zemi, pod zemou, na vode i pod vodou.Doprava je jedným z výrazných zdrojov znečisťovania hlavne ovzdušia. Narastajúci počet automobilov a ich kumulácia vo veľkých aglomeráciách spôsobuje hlavne v zimnom období výrazný nárast množstva smogu. Aj keď automobilový priemysel z roka na rok prináša inovácie smerujúce k znižovaniu emisií, ale nárast počtu osobných, dodávkových a nákladných vozidiel zvyšuje celkový objem nebezpečných emisií v ovzduší. Nesprávna, alebo žiadna dopravná politika vedie k nepretržitému zhoršovaniu životného prostredia. Výskumníci na Fakulte bezpečnostného inžinierstva Žilinskej univerzity dlhodobo skúmajú riziká. Potreba skúmania rizík v oblasti environmentálnej je aktuálna a  veľmi dôležitá.

Kľúčové slová: emisie, cestná a železničná doprava, riziká

JEL: R41

COMPARISON OF CO2 EMISSIONS IN THE RAIL AND ROAD TRANSPORT

Abstract: A very topical issue these days is environmental pollution that happens in the air, on the ground, under the ground, on the water and under water. Transport is one of the major sources of air pollution. The increasing number of cars and their accumulation in large agglomerations causes a significant increase in the amount of smog especially in winter. Although the automotive industry brings innovations to reduce emissions from year to year, the increase in the number of cars, vans and trucks increases the overall volume of hazardous air emissions. Wrong or no transport policy leads to continuous environmental degradation. Researchers at the Faculty of Security Engineering of the University of Zilina have been studying risks for a long time. Environmental risks are currently very important.

Keywords: emissions, road and rail transport, risks

1       Úvod

Problematika znečisťovania ovzdušia a vytvárania skleníkových plynov v posledných rokoch výrazne rezonuje. Vedci celého sveta už viac ako 25 rokov na každoročných klimatických summitoch pravidelne dokazujú, že sa celá planéta globálne otepľuje. Jedinou otázkou je, či je to prirodzený cyklus procesov, ktoré sa na Zemi pravidelne opakujú, alebo či sú to procesy naštartované, prípadne urýchľované človekom. Všetko nasvedčuje tomu, že globálna produkcia CO₂  a ďalších skleníkových plynov výrazným spôsobom mení klimatické pomery na Zemi. Výskum znižovania produkcie skleníkových plynov sa stal prirodzenou potrebou prežitia ľudstva. Vedci z celého sveta nepretržite hľadajú nové cesty ako znížiť celkové emisie CO₂. Cieľom  autorov bolo pripraviť podrobnú analýzu dostupných zdrojov, a na základe výsledkov navrhnúť ďalší postup použiteľný v rámci formulovania dopravnej politiky Slovenskej republiky.

2       Emisie CO₂ v hospodárstve

Vo všeobecnosti sa dá tvrdiť, že emisie CO₂ znečisťujú ovzdušie, ktoré následne poškodzujú ľudské zdravie a životné prostredie. Európska únia sa usiluje o zníženie emisií, čo sčasti napomáha zlepšeniu kvality ovzdušia v rámci celej Európy. Niektoré krajiny, ako Poľsko v týchto procesoch zaostávajú, Slovenská republika naopak, v ostatných 30tich rokoch, znížila celkové emisie. Existujú rôzne dôvody znečistenia ovzdušia, a to antropogénne a prírodné, medzi antropogenné sa radia:

• spaľovanie fosílnych palív, napríklad pri výrobe elektriny, v doprave, priemysle a domácnostiach,
• priemyselné procesy a používanie rozpúšťadiel, napríklad v chemickom priemysle a v priemysle spracovania nerastných surovín,
• poľnohospodárstvo,
• spracovanie odpadov,

Medzi prírodné zdroje emisií môžeme zaradiť napríklad:

• sopečné erupcie,
• vetrom naviaty prach,
• emisie prchavých organických zlúčenín z rastlín a spŕšky morskej soli [1].

Pre potreby článku bude pozornosť zameraná na dopravu, ktorá má v Slovenskej republike výrazný vplyv na znečisťovanie ovzdušia. Emisie v doprave sú výsledkom spaľovania pohonných látok v spaľovacích motoroch dopravných prostriedkov. Tieto emisie unikajú spolu s ostatnými plynnými a tuhými škodlivinami, ako sú výfukové plyny, do ovzdušia, ktoré tak následne znečisťujú. Dopravné prostriedky sa radia medzi mobilné zdroje emisií skleníkových plynov, ku ktorým sa radia predovšetkým oxid uhličitý (CO₂), metán (CH₄), oxid dusný (N₂O) a prachové častice [2].

Emisie produkované dopravným sektorom majú špecifické postavenie, na koľko je ťažké ich globálne legislatívne znižovať. Produkované emisie v doprave súvisia s nárastom individuálnej automobilovej dopravy, a zároveň aj s nárastom podielu tranzitnej ťažkej cestnej nákladnej dopravy. Spotreba palív v cestnej doprave rapídne stúpa, zatiaľ čo v železničnej doprave je zaznamenaný pokles. Vo všeobecnosti je zaznamenaný pokles produkcie emisií, avšak tento pokles je vďaka redukcií emisií v iných sektoroch, ktoré produkujú emisie. V rámci celej Európskej únie sa považuje za najväčšieho producenta emisií práve doprava so zhoršujúcim sa trendom [1]. Emisná inventúra v sektore doprava je realizovaná expertmi na základe relevantných vstupných údajov a informácií dostupných od viacerých inštitúcií a s použitím vhodných metodík, napr. metodikami odporúčanými Slovenským hydrometeorologickým ústavom [2]. Pre potreby článku sú vymenované iba spoločnosti poskytujúce dostupné informácie. Hlavný záujem výskumníkov je zameraný na železničnú a cestnú dopravu. Základné informácie k inventarizácii emisií v cestnej doprave poskytujú tieto firmy a inštitúcie:

• SLOVNAFT, a.s. Bratislava a PETROCHEMA, a.s. Dubová,
• Štatistický úrad Slovenskej republiky,
• Colné riaditeľstvo Slovenskej republiky,
• Probugas, a.s. Bratislava.
• Slovenský plynárenský priemysel, a.s. Bratislava
• Slovenská autobusová spoločnosť jednotlivých miest,
• Prezídium policajného zboru Slovenskej republiky, odbor dokladov a evidencie Prezídia policajného zboru,
• Združenie automobilového priemyslu Slovenskej republiky.

Základné informácie k inventarizácií emisií zo železničnej dopravy poskytujú:

• Železničná spoločnosť Slovensko, a.s.
• Železničná spoločnosť Cargo Slovakia, a.s. [2].

Podľa dostupných informácií môžeme zaradiť dopravu v rámci odvetví, ktoré produkujú emisie, na popredné priečky. Ako je znázornené na obrázku 1 v rámci Slovenskej republiky za najväčšieho producenta emisií môžeme zaradiť priemysel [3].

(Zdroj: EURACTIV Slovensko, 2019)

Obrázok 1 Porovnanie emisií jednotlivých odvetví hospodárstva v EÚ a SR

2.1     Emisie CO₂ v železničnej doprave

Je možné tvrdiť, že železničná doprava je environmentálne výhodným druhom dopravy, pretože veľké objemy komodít sú prepravované na veľké vzdialenosti, nie len rýchlo a bezpečne, ale aj s minimálnym dopadom na životné prostredie. Zníženie vplyvu železničnej dopravy na životné prostredie vyplýva hlavne z vyradenia parných rušňov a zavedenia elektrifikácie sietí železníc. Táto elektrifikácia si vyžaduje/vyžadovala vyššie náklady na vybudovanie, avšak investície sa vracajú v podobe nižších prevádzkových nákladov. Na druhej strane môžeme konštatovať, že železničná doprava zaznamenáva pokles dopytu po tomto druhu dopravy. Medzi negatívne faktory železničnej dopravy by sme mohli zaradiť problematickú kvalitu poskytovaných služieb a nedostatočnú infraštruktúru, ktorá nepokrýva celé územie Slovenskej republiky. V posledných rokoch v rámci Slovenskej republiky dochádza k modernizácií železničných tratí, čo by mohlo ďalej znížiť objem vyprodukovaných emisií, pozri obrázok 2. Toto zníženie by viedlo k vyššej kvalite prepravných služieb a malo by sa tak stať cieľom štátnej dopravnej politiky.

(Zdroj: REMING Consulet, a.s.)

Obrázok 2 Modernizácia železničných tratí Slovenskej republiky

Vlastná modernizácia je dokladovaná výškou investícií do železničnej infraštruktúry, v tabuľke 1 je porovnanie výšky investícií z roky 2012 a 2018.

Tabuľka 1 Porovnanie investícií do železničnej infraštruktúry v Slovenskej republike v tis. Eur.

(Zdroj: spracované podľa ŽSR – Výročné správy)

Kvalita železničnej infraštruktúry, jej elektrifikácia a vybavenie modernými zabezpečovacími zariadeniami sú predpokladom efektívnejšieho využívania prírodných zdrojov. Ako vhodný ukazovateľ môže slúžiť porovnanie investícií do železničnej infraštruktúry v štyroch zvolených krajinách (Slovensko, Česká republika, Fínsko a Rakúsko), pozri tab. 2.

Tabuľka 2 Prehľad investícií do železničnej infraštruktúry v mil. Eur

(Zdroj: spracované podľa OECD International Transport fórum, 2019)

Z uvedeného porovnania je vidieť, že v Českej republike a Fínsku, dopravná politika vlád prináša z roka na rok zvyšovanie objemu investícií do obnovy a budovania novej železničnej infraštruktúry. Slovensko a Fínsko majú približne rovnaký počet obyvateľov, ale Fínsko investuje dvojnásobný objem finančných prostriedkov. V porovnaní Českej republiky so Slovenskom je zrejmé, že pred vstupom do Európskej únie Slovensko investovalo do železničnej infraštruktúry šesť krát menej ako Česká republika, po vstupe do EÚ sa rozdiel znížil na dvojnásobok, čo zodpovedá pomeru počtu obyvateľov [4].

2.2     Emisie CO₂ v cestnej doprave

Vo všeobecnosti sa cestná doprava môže považovať za najväčšieho producenta emisií, nie len z hľadiska druhov dopravy, ale aj z hľadiska celých posudzovaných odvetví, medzi ktoré radíme energetiku, dopravu, priemysel, obytné budovy a poľnohospodárstvo, lesníctvo a rybolov [5]. Motory automobilov potrebujú na pohyb energiu vytváranú z paliva (napr. z benzínu, nafty, elektriny, zemného plynu alebo bio palív). Spaľovaním týchto zdrojov energie v motoroch pri vysokej teplote sa do ovzdušia uvoľňujú znečisťujúce látky a CO₂. Osobné autá sa zaraďujú medzi najväčších producentov CO₂ s podielom až 60,7 % celkovo v doprave [6]. Cestovanie autom však za istým okolností sa môže stať ekologickejším. Je to v tom prípade, ak jedným autom bude cestovať viac osôb. Podľa štatistík je v jednom aute v priemere 1,7 pasažiera. Tým pádom ostatné druhy prepravy, ako napríklad autobusová, sú ekologickejšie [7].

Cestná infraštruktúra  je v Slovenskej republike vybudovaná nedostatočne. Dopravná politika Európskej únie smeruje k ďalšiemu znižovaniu objemu emisií elektrickými motormi. Možnosti zdieľanej ekonomiky smerujú k predpokladanému zastaveniu nárastu počtu osobných automobilov do roku 2030 a následnému znižovaniu celkového počtu v Európe využívaných vozidiel. Globálne je možné predpokladať, že počet využívaných osobných automobilov bude rásť minimálne do roku 2050. V podmienkach Slovenskej republiky je situácia veľmi špecifická. Počet evidovaných motorových vozidiel, ktorý je vyčíslený v tabuľke 3, sa v rokoch 1986 – 2006 vyvíjal relatívne pozvoľne, počas uvedených 20tich rokov bol nárast 36,7 percentný. So začatím hromadnej produkcie v automobilkách Volkswagen Bratislava, PSA Trnava a KIA Žilina bol v ďalších 10tich rokoch nárast počtu evidovaných automobilov 60 percentný [8]. V súvislosti so spustením výroby vo firme Jaguár v Nitre je možné predpokladať ďalší nárast počtu evidovaných motorových vozidiel. S uvedeným nárastom počtu evidovaných motorových vozidiel súvisí aj nárast podielu emisií spôsobených cestnou dopravou.

Tabuľka 3 Pomerové ukazovatele cestnej dopravy

(Zdroj: spracované podľa MINV SR)

Na množstvo emisií v cestnej doprave má vplyv aj kvalita cestnej infraštruktúry. Pre porovnanie sme zvolili 4 krajiny Európskej únie, ktoré majú podobné podmienky ako Slovenská republika. Z uvedeného prehľadu vyplýva, že v posledných rokoch zaznamenáva Slovenská republika nárast investícií do cestnej infraštruktúry v porovnaní s ostatnými vybranými členskými štátmi Európskej únie.

Tabuľka 4 Prehľad investícií do cestnej infraštruktúry v mil. Eur / pomer nárastu

(Zdroj: spracované podľa OECD International Transport fórum, 2019)

3       Porovnanie emisií CO₂ medzi cestnou a železničnou dopravou

Na základe štatistických údajov a vyššie spomenutých charakteristík je možné potvrdiť, že ekologickejšia je železničná doprava voči cestnej doprave. Podľa európskych štatistík predstavuje pomer spotreby energie spotrebovanej v železničnej a cestnej doprave približne 1:6. Bolo zistené, že na vybudovanie diaľnice sa spotrebuje 3 až 4 krát viac energie a materiálu, než na vybudovanie kapacitne zodpovedajúcej železničnej trate. Výber vhodného paliva úzko súvisí s vplyvom dopravy na ľudské zdravie, životné prostredie a zmenu klímy. V dnešnej dobe sú k dispozícií čisté alternatívne palivá vrátane elektriny, ktoré môžu konkurovať benzínu a nafte. Pri voľbe vhodnosti druhu paliva má význam predovšetkým dĺžka trasy. Napríklad v mestských oblastiach a pre osoby cestujúce hlavne na krátke vzdialenosti, sú elektrické autá vhodnou voľbou [7]. Na obrázku č. 3 je diagram, ktorý znázorňuje jednotlivé zastúpenie druhov dopráv podľa vyprodukovaných emisií. Trend prezentovaný v uvedenom grafe nepriamo potvrdzuje relatívny pokles železničných prepráv v pomere k prepravám cestnou dopravou. V rámci Európskej únie a Slovenskej republiky z pohľadu vyprodukovaných emisií dopravy, môžeme na základe obr. 3 tvrdiť, že najväčším producentom v rámci dopravy je cestná osobná a tesne za ňou cestná nákladná doprava. V Európe a rovnako v Slovenskej republike tvorí podiel emisií CO₂  cestnej dopravy na celkových emisiách CO₂  v doprave viac ako 90%.

(Zdroj: EURACTIV Slovensko, 2019)

Obrázok 3 Porovnanie emisií podľa druhu dopravy

Ak sa pozrieme bližšie na producentov emisií CO₂ je možné konštatovať, že najväčší podiel tvorí cestná osobná doprava s takmer 61%, pozri obr. 4. Na obrázkoch 3 a 4 je zrejmý rozdielny prístup v hodnotení podielu jednotlivých kategórií vozidiel. EURACTIV Slovensko priradil osobným automobilom menej ako 60 percentný podiel, ale Európska agentúra pre životné prostredie viac ako 60 percent.

(Zdroj: Európska agentúra pre životné prostredie, 2019)

Obrázok 4 Podiel emisií podľa druhu dopravy na Slovensku

Emisie jednotlivých druhov dopráv sú zobrazené v tab. 5. Je možné vyčítať z tabuľky, že železničná doprava zaznamenáva zvýšenie pomeru nárastu [9].

Tabuľka 5 Emisie oxidu uhličitého podľa jednotlivých druhov dopravy v tis. ton / pomer nárastu

(Zdroj: spracované podľa Monitoring a analýza životného prostredia VÚD, a.s. Žilina)

4       Záver

Výskum vplyvu emisií CO₂ produkovaného cestnou a železničnou dopravou je dôležitou súčasťou aktualizácie dopravnej politiky. Bez podrobných analýz nie je možné koncipovať modernú dopravnú politiku štátu a Európy. Cieľom článku bolo upriamiť pozornosť na ekologicky menej náročnú železničnú dopravu a jej výrazne menší dopad na životné prostredie v porovnaní s cestnou dopravou. Neúmerný nárast počtu automobilov a ich nadmerná výroba vedú iba k permanentným kongesciám na cestách, čo spôsobuje podľa zistení autorov v rámci celej Európskej únie, dvojnásobne väčšie finančné straty ako je súčet všetkých finančných strát spôsobených dopravnými nehodami. Cieľom bolo skúmať produkciu emisií CO₂ v železničnej a cestnej doprave. Výskum bol zameraný na cestnú a železničnú dopravu v Európe a v Slovenskej republike, nie na leteckú, riečnu  a námornú dopravu, ktoré podľa niektorých zdrojov spôsobujú v doprave najväčšie znečistenie.

Kľúčovým záverom nášho výskumu je zistenie, že aktuálna dopravná politika Slovenskej republiky prezentovaná Strategickým plánom rozvoja dopravy SR do roku 2030 – Fáza II, v plnom rozsahu nadväzuje na spoločnú európsku dopravnú politiku, ktorá deklarovala jednoznačný cieľ znížiť závislosť na dovoze ropy a následne zredukovať uhlíkové emisie v doprave o 60 % do roku 2050 (v porovnaní s rokom 2015). Naším odporúčaním je výrazná podpora železničnej dopravy ako ekologického a efektívneho druhu dopravy, ktorý v 21. storočí bude v mestských aglomeráciách a moderných SMART mestách hrať veľmi dôležitú rolu.

Literatúra

1. Znečisťovanie ovzdušia [online]. European Environment Information and Observation Netwrok [cit. 2019-12-18]. Dostupné z: https://www.eea.europa.eu/sk/themes/air/intro
2. IPCC sektor „1A3“ „ ENERGETIKA – DOPRAVA“
   Inventarizácia emisií skleníkových plynov [online]. [cit. 2019-12-19]. Dostupné z: https://ghg-inventory.shmu.sk/show_doc.php?docType=1&id=20
3. Emisie z dopravy rastú [online]. EURACTIV 28. 5. 2019 [cit. 2019-12-19]. Dostupné z: https://euractiv.sk/section/ovzdusie/infographic/emisie-z-dopravy-rastu/
4. Doprava [online].  EUR-Lex [cit. 2019-12-20].  Dostupné z: https://eur-lex.europa.eu/summary/chapter/transport.html?root_default=SUM_1_CODED%3D32&%3Blocale=sk&locale=sk
5. Doprava v Európe: hlavné fakty a trendy [online]. Európska environmentálna agentúra, Dánsko [cit. 2019-12-19]. Dostupné z: https://www.eea.europa.eu/sk/signaly-eea/signaly-2016/clanky/doprava-v-europe-hlavne-fakty
6. Emisie CO₂ z automobilov: fakty a čísla [online]. Európska Únia [cit. 2019-11-19]. Dostupné z:  https://www.europarl.europa.eu/news/sk/headlines/society/20190313STO31218/emisie-co2-z-automobilov-fakty-a-cisla-infografika
7. Doprava [online]. Environmentálne aspekty procesov a technológií [cit. 2019-12-19]. https://www.pulib.sk/web/kniznica/elpub/dokument/Chovancova5/subor/7.pdf
8. Strategický plán rozvoja dopravy SR do roku 2030. [online] Ministerstvo dopravy a výstavby Slovenskej republiky [cit. 2019-12-19]. Dostupné z: https://www.mindop.sk/ministerstvo-1/doprava-3/strategia/strategicky-plan-rozvoja-dopravy-sr-do-roku-2030/strategicky-plan-rozvoja-dopravy-sr-do-roku-2030
9. Doprava a životné prostredie – Emisie z dopravy [online]. Ministerstvo dopravy a výstavby Slovenskej republiky  [cit. 2019-12-19]. Dostupné z:  https://www.mindop.sk/files/statistika_vud/ziv_prostredie.htm

---

Autori:

Katarína HOTEROVÁ ¹, Zdeněk DVOŘÁK ²

Tituly a pôsobisko autorov:

¹ Ing. Katarína Hoterová, Žilinská univerzita v Žiline, Fakulta bezpečnostného inžinierstva, Ul. 1. mája 32,
010 26 Žilina, Slovenská republika, E-mail: katarina.hoterova@fbi.uniza.sk

² prof. Ing. Zdeněk Dvořák, PhD., Žilinská univerzita v Žiline, Fakulta bezpečnostného inžinierstva,
Ul. 1. mája 32, 010 26, Slovenská republika, E-mail: zdenek.dvorak@fbi.uniza.sk