Mašine

Da li dizel postaje fosil?

Kako je i zašto Folksvagen varao na testovima emisije azotnih oksida, i kakve posledice to može imati po evropsku privrženost dizelu?

Tekst: Nikola Zdravković

Američka Agencija za zaštitu životne sredine (EPA) dostavila je 18. septembra kompaniji Folksvagen obaveštenje o kršenju američkog Akta o čistom vazduhu, navodeći da je Folksvagen varao na testovima emisije štetnih materijala kako bi njihovi dizel automobili ispunjavali stroge američke standarde.

EPA je koristila istraživanje grupe zaposlenih na Univerzitetu u Zapadnoj Virdžiniji koje je pokazalo da neki Folksvagen modeli ispuštaju i do 40 puta više azotnih oksida u atmosferu nego što je zakonom dozvoljeno, iako su prethodno prošli sve testove. Skandal je buknuo svetskim medijima.

Akcije Folksvagena su nekoliko dana bile u slobodnom padu, priča se o astronomskim ciframa u kaznama i cenama sudskih parnica, milioni automobila će morati da budu izmenjeni ili povučeni iz prodaje, a direktor Folksvagena Martin Vinterkorn dao je ostavku nekoliko dana kasnije, 23. septembra.

Perfidnost softvera

Kako je Folksvagen varao na testovima emisije azotnih oksida? Prost odgovor je: ilegalnim softverom. Moderni automobili poseduju mnogo kompjuterskog koda koji služi da kontroliše i reguliše rad bezmalo svakog aspekta automobila – uključujući i različite sisteme kontrole emisije otpada koji nastaje sagorevanjem goriva.

Upotreba softvera zvanog Default Device, koji smanjuje efektivnost sistema za kontrolu emisije u uslovima normalne vožnje, najstrože je zabranjen u zakonskim okvirima EU i SAD-a. Folksvagenovi automobili uključivali su upravo takav softver: kod koji je aktivirao sisteme za kontrolu emisije azotnih oksida samo u okvirima testa, a gasio ih prilikom vožnje „na terenu“, da bi unapredio performanse.

Perfidnost softvera je zapanjujuća: automobil je bio isprogramiran da prepozna kada se nalazi u okvirima testa na osnovu parametara kao što su pozicija volana, brzina, dužina rada motora i atmosferski pritisak, i samo u određenim vrednostima ovih parametara bi uključivao potrebne sisteme. Tako bi u laboratorijskim uslovima ispunjavao sve potrebne standarde, a na terenu bi ispuštao i do 40 puta veće količine azotnih oksida nego što je dozvoljeno.

Do ovih nalaza došlo je dvoje profesora sa Univerziteta u Zapadnoj Virdžiniji, koji su vršili višemesečna terenska ispitivanja emisije azotnih oksida kod dva Folksvagenova vozila (Jetta i Passat). Oba automobila su prošla testiranja potrebna za prodaju na američkom tržištu. Istraživanje je ukazalo na gorepomenute ogromne razlike u emisijama, ali nije otkrilo Folksvagenov softver (tzv. default device) koji ih uzrokuje.

Nakon što je EPA primila njihov izveštaj u maju 2014, bilo je potrebno da prođe više od godinu dana pre nego što je pravi razlog povećane emisije otkriven – i cele godine su zvaničnici iz Folksvagena tvrdili da se radi o tehničkoj grešci, ili o kompjuterskom „bagu“.

Od kada je istina isplivala na površinu, Folksvagen je, pored ostavke direktora, suspendovao nekoliko svojih najviših menadžera i inženjera, odvojio nekoliko milijardi dolara za potrebe isplate kazni i sudskih postupaka, i obećao široko okretanje alternativama dizelu, uključujući hibride i električne automobile.

Drugačija stvarnost

Koliko god odgovornost i krivicu snosili menadžeri i inženjeri u Folksvagenu, verovatno niko od njih nije naprasno rešio da uvede parče ilegalnog koda u automobile, nadajući se da neće biti uhvaćeni u prevari. Ovaj skandal ima prošlost, i ta prošlost ne objašnjava samo postupke odgovornih u Folksvagenu, već ukazuje i na širu sliku opasnosti moderne industrije, posebno kada je oslonjena na državne subvencije, neadekvatne propise i nerealna očekivanja.

Devedesetih godina prošlog veka, a posebno posle potpisivanja protokola u Kjotu, razvijala se potreba za smanjenjem emisije ugljen-dioksida kod putničkih automobila. Države i kompanije širom sveta imale su različite ideje i ciljeve: u Japanu, Tojota je 1997. otkrila Prius, prvi hibridni automobil masovne proizvodnje, koji je označio dugogodišnje okretanje Japana i japanskih proizvođača hibridnim tehnologijama.

U Evropskoj uniji pojavila se drugačija ideja: Evropska komisija je 1998. potpisala sporazum sa Udruženjem evropskih proizvođača automobila kojim se predvidelo smanjenje emisije ugljen-dioksida kod putničkih automobila od 25% do 2008. godine. Ovaj sporazum označio je uspon dizela kao putničkog goriva u Evropi.

Zašto? Iako dizel motori proizvode više ugljen-dioksida po litru goriva od benzinskih, oni su znatno efikasniji u potrošnji. Ova efikasnost dovodi do toga da „dizelaši“ ispuštaju oko 10 do 20% manje ugljen-dioksida od „benzinaca“ u realnoj upotrebi. Međutim, problem sa dizelom u odnosu na benzin je višestruko veća emisija azotnih oksida i štetnih čestica, koji dovode do pojave smoga i opadanja kvaliteta vazduha, što može imati izrazito opasne posledice po zdravlje ljudi u gradovima.

Gorepomenuti sporazum bio je kocka: ako se putnički automobili polako okrenu dizelu kroz povećanu proizvodnju i subvencije, uz razvoj tehnologije koja bi značajno umanjila štetne efekte dizel goriva, Evropa bi ispunila svoj cilj smanjene emisije ugljen-dioksida bez okretanja skupim i manje efikasnim alternativnim izvorima energije, kao što je struja. Stvarnost je, naravno, bila drugačija.

Subvencije Evropske unije dovele su do eksplozije tržišta dizel automobila, a štafetu su predvodili nemački proizvođači: Folksvagen, BMW i Daimler AG (Mercedez-Benz). Danas dizel čini polovinu prodatih automobila svake godine u Evropskoj uniji – značajno više nego bilo gde u svetu. Poređenja radi, u SAD-u dizel putnički automobili čine svega par procenata voznog parka, a slična je situacija i u Japanu. Međutim, pozitivni aspekti dizela su, kako su godine prolazile, sve više delovali kao iluzija.

Prvo, razvoj tehnologije sagorevanja benzina doveo je do opadanja u realnim razlikama emisije ugljen-dioksida između benzina i dizela. Ono što je devedesetih godina bila razlika od deset do dvadeset procenata danas je jednocifrena, dok neka istraživanja pokazuju da se cifra danas kreće i ispod 2 odsto.

Drugo, istraživanja ukazuju da je celokupna proizvodnja dizel motora štetnija: ako se količina emitovanog ugljen-dioksida po automobilu ne meri samo u toku vožnje, nego kroz ceo proizvodni ciklus, vrednost dizela kao „zelenog“ goriva može biti još manja nego što se pretpostavljalo.

Treće, subvencije na proizvodnju dizel automobila dovele su delom do promena u dizajnu: niža cena proizvodnje i odgavarajući tržišni uslovi doveli su do povećanja samih modela i samim tim opet veće potrošnje po automobilu.

Četvrto, tehnologija koja je trebalo da smanji emisiju azotnih oksida i čestica razvijala se sporo, a zasićenost tim štetnim materijama ispostavila se teška za ukloniti iz evropskih metropola – London i Pariz danas pate od smoga i povećanog stepena plućnih oboljenja koja se sve više pripisuju oslanjanju na dizel. Evropa se, po svemu sudeći, kladila na pogrešnog konja, a skandal sa Folksvagenom je time postao iskra u jako zapaljivom okruženju.

To okruženje ne uključuje samo Evropu; zaista, prevara je otkrivena u SAD-u, na grupi automobila namenjenih američkom tržištu. Za razliku od Evropske unije, SAD nema višegodišnju istoriju subvencija i drugih beneficija za putničke automobile na dizel, i ima potpuno drugačije automobilsko tržište, sa drugačijim cenama, zahtevima i dominantnim proizvođačima.

SAD takođe poseduje jedan od najstrožih zakona protiv emisije azotnih oksida u svetu, sa višestruko nižim maksimumom po pređenom kilometru u odnosu na Evropsku uniju.

Nadigravanje sistema

Dakle, Folksvagen, evropska kompanija koja funkcioniše po evropskim standardima i sa evropskim subvencijama, dugo je pokušavala da se probije na američko tržište. Da bi ubedili američke kupce, tradicionalno skeptične prema „prljavom“ gorivu kao što je dizel, Folksvagen je morao da im pokaže da su vozila u najmanju ruku jednakih performansi kao njihovi benzinski pandani, i sve to po pristupačnoj ceni.

Ovo probijanje, u kome su učestvovali svi evropski proizvođači dizel automobila, trajalo je godinama, i uključivalo više generacija vozila najrazličitijih tehnologija i karakteristika. Ono što se nije menjalo tokom tog vremena je način testiranja njihovog efekta na okolinu.

Razlog zašto se automobili testiraju u laboratoriji, a ne „na terenu“ je umnogome praktičan: laboratorija daje jednake i kontrolisane uslove, dok bi terensko testiranje realnom vožnjom dovelo do niza logističkih problema: po kakvom putu treba da se vozi? Uzbrdo, pravo ili nizbrdo? Šta je sa krivinama, saobraćajem?

Takođe, testiranje emisije štetnih materija je, za razliku od proizvodnje automobila, javno dobro i državni zadatak. To znači da je svaka promena uslovljena promenom zakona, izglasavanjem, javnim raspravama i uopšte, svom sporošću demokratskog procesa. Ono što je lakše promeniti od načina merenja emisije štetnih materija su sami parametri: u Evropskoj uniji, na primer, godinama je smanjivan dozvoljen maksimum emisije azotnih oksida, (u teoriji) u skladu sa napretkom tehnologije njene kontrole u dizel motorima.

Sada se konačno može skuvati čorba koja je dovela do otvorene prevare ekoloških testova od strane drugog najvećeg svetskog proizvođača automobila. Svi sastojci su tu: industrijska i ekološka očekivanja od kompanije i automobila koje proizvodi, izazovno tržište, višegodišnje iskustvo u dizajniranju i programiranju kola, vreme, i na kraju, relativna statičnost i jednoobraznost ekološkog testiranja.

Ilegalni kod koji je koristio Folksvagen verovatno nije bio osmišljen i implementiran odjednom u celosti – u pitanju može biti višegodišnje nadigravanje sistema testiranja koji se percipira kao samo još jedan, dodatni inženjerski pritisak. U igri između cene, performansi i ekoloških testova, potonji su, upravo zbog svojih statičnih i kontrolisanih uslova, bili laka meta za inženjerska (u ovom slučaju, konkretno softverska) rešenja.

Ako se u jednoj generaciji automobila izvrši „friziranje“ ekoloških rezultata u relativno maloj meri – možda u meri koja tehnički i nije ilegalna – onda to friziranje u sledećoj generaciji postaje norma. Svako dalje friziranje, iz generacije u generaciju, uvek deluje malo i podnošljivo kada se gleda „iznutra“, iz ugla inžinjera koji pokušavaju da naprave automobil po onom parametru koji pobeđuje sve druge u biznisu: treba da bude najprivlačniji za kupce.

Korak po korak, „friziranje“ postaje parče ilegalnog softvera, tako ukorenjenog da se proizvodni proces nastavlja i napreduje sa njim u vidu. Do momenta otkrića i skandala onda nije ni moglo nazad.

Iako ovakva slika ne mora biti potpuno tačna, bitno je imati u vidu da ovo ne mora biti jednokratna, namerna prevara određenog broja menadžera i inženjera Folksvagena. Tržište, sistemi provere i industrijski pritisci su u velikoj meri vodili ovakvoj praksi. Ako su se tokom godina nametnuta ekološka ograničenja sve više videla kao još jedna inženjerska prepona za preskočiti ili zaobići, koliko onda ovakve prevare mogu biti rasprostranjene?

Preliminarna istraživanja različitih dizel automobila, poniknuta Folksvagen skandalom, pokazala su da mnogi modeli drugih proizvođača takođe višestruko prevazilaze postavljene standarde (od dvostruko do oko desetostruko).

Zaštićeni zakonom

Tu se nalazi jedan novi problem: da bi došli do tako definitivnih rezultata emisije azotnih oksida kod Folksvagenovih modela Jetta i Passat, istraživači su proveli više meseci vozeći ih po najrazličitijim uslovima – i opet su imali samo cifre koje se nisu uklapale. Slučaj je zatim godinu dana bio praktično nepoznat javnosti, jer je Folksvagen negirao prevaru. Trenutno, to je slučaj sa svim proizvođačima čiji automobili pokazuju drugačije rezultate u odnosu na laboratoriju.

Ako se pitate zašto nije moguće proveriti nečiji softver za tzv. Default Device, to je zato što je njihov softver, kao i svaki softver u privatnom vlasništvu, zaštićen zakonom. Takođe, i u SAD-u i u Evropskoj uniji se zakoni odnose na rezultate testiranja: ako automobil ispunjava standarde u laboratoriji i ne poseduje sisteme koji utiču na kontrolu emisije, on je legalan – i rezultati dobijeni sa „terena“ ne mogu to tek tako promeniti.

Ono što skreće pažnju javnosti sa ove teme je i činjenica da su Folksvagenovi automobili pokazivali i do 40 puta veću emisiju azotnih oksida od dozvoljene – višestruko više od trenutnih podataka o modelima drugih proizvođača.

Međutim, cifra od 40 je samo maksimalna cifra primećena kod jednog modela (Jetta) tokom višemesečnog testiranja. Testirani Passat je, primera radi, dostizao dvadeset puta veće vrednosti od dozvoljenih. Uobičajene vrednosti kod oba modela bile su mnogo manje: od petostruko do desetostruko više od dozvoljene vrednosti – i dalje i te kako alarmantno, ali značajno bliže preliminarnim vrednostima dobijenim realnim testiranjem modela drugih proizvođača.

Da li je u pitanju izolovan incident ili ilegalna praksa rasprostranjena širom autoindustrije, ostaje da se vidi. U svakom slučaju, skandal lako može pozitivno uticati na zakonske okvire – dobri „terenski“ testovi i nezavisna provera automobilskog softvera se već pominju među novinarima, zvaničnicima i političarima. Kakve bi efekte skandal mogao imati na industriju dizel automobila, to je već teže predvideti.

Sa jedne strane, ovo može biti kap koja je prelila čašu kad su u pitanju putnička vozila na dizel. Godine promocije i evropske subvencije jesu dovele do masovne raspostranjenosti „dizelaša“ širom Evrope, ali ih promena političkih vetrova i nedostatak podrške može ukloniti sa evropskih puteva u roku od nekoliko automobilskih generacija.

Ovo je verovatno najbolje rešenje po našu okolinu i planetu: dosadašnja istraživanja su pokazala da japanski pristup daje značajno bolje rezultate, i da su hibridi (i, potencijalno, električni automobili) put budućnosti, ako ta budućnost podrazumeva čist vazduh i smanjeno globalno zagrevanje.

Sa druge strane, Folksvagen skandal ukazuje na prirodu automobilske industrije, i na to koliko je teško uneti korenite promene kao što je, recimo, prelazak na masovnu proizvodnju hibrida. Evropa je godinama predana ideji dizela, i to se ogleda u zakonskim okvirima i subvencijama, ali i u strukturi proizvodnih procesa i tržišta, u postojećim i planiranim istraživanjima, u dugoročnim ulaganjima, pa i u tipovima zaposlenja, i to u industriji koja tradicionalno zapošljava ogroman broj ljudi. Ako je Folksvagen skandal izolovan, jednokratan incident, teško je zamisliti da će se Evropa osmeliti na drastične poteze.

Moderne tehnologije kontrole emisije štetnih materijala prilikom sagorevanja dizel goriva, po svemu sudeći, daju odlične rezultate: primera radi, razbijanjem azotnih oksida na atmosferski azot i vodu procesom koji se zove „selektivna katalitička redukcija“. Ako se ova tehnologija pokaže dovoljno efikasnom i ekonomski prihvatljivom, možda ćemo uskoro zaista videti primere „čistog dizela“, kako ga je godinama reklamirao Folksvagen.

Ovo bi značilo opstanak na istom kursu za Evropu: „čisti dizel“ predstavlja, u najboljem slučaju, marginalno „zeleniju“ zamenu za benzin – privremena zakrpa, pre nego ikakav realan lek za globalno zagrevanje.

Ako želimo čistiju planetu, po svemu sudeći ćemo morati da žrtvujemo efikasnost, brzinu ili cenu kada su u pitanju putnički automobili. Ako nas je Folksvagen skandal ičemu naučio, naučio nas je dokle jedna kompanija može da ide da ne bi morala da napravi takav izbor.

Sva je prilika da će haos koju je skandal izazvao imati nekakve pozitivne posledice – ako ništa drugo, jedan nemački gigant, drugi najveći proizvođač automobila na svetu, Folksvagen, već je najavio da će se okrenuti hibridima i struji brže nego što se ikada plašio da će morati.

MAŠINE

Kako radi mlazni motor? Šta pokreće magnetni voz, a šta nuklearnu elektranu? Na kojim principima rade mašine koje nas okružuju?

Istražite tekstove iz rubrike MAŠINE.

Istražite druge tekstove:


Grb Republike Srbije
ecsite nsta eusea astc

CPN
Ulica kralja Petra 46
11000 Beograd
Republika Srbija
+381 11 24 00 260
centar@cpn.rs