Logistyka - nauka

Logistyka 6/2013

868

mgr Karolina Gwarda
Akademia Morska w Gdyni

„Zielone” środki transportu miejskiego

Wstęp

Zjawiskiem, które coraz częściej dotyka duże miasta Europy zachodniej i środkowej

jest ekspansja ludności z miast na tereny podmiejskie i wiejskie. W konsekwencji aglomeracje

od kilku lat odnotowują spadek liczby mieszkańców, który w dużej mierze jest spowodowany

chęcią ucieczki od zgiełku, hałasu i zanieczyszczeń

1

. Współczesne miasta, chcąc zahamować

ten proces, powinny stworzyć mieszkańcom dobre warunki do zamieszkania, rozwoju

gospodarczego i nowych inwestycji. Jednym z rozwiązań, które może przyczynić się do

poprawy jakości życia mieszkańców jest efektywne działanie na rzecz zrównoważonego

rozwoju. Konieczne staje się zatem poszukiwanie programów działań dążących do

wyeliminowania lub zmniejszenia zjawisk szkodliwych dla środowiska. Celem artykułu jest

zaprezentowanie przykładów „zielonych” środków komunikacji miejskiej, które przyczyniają

się to do podniesienia konkurencyjności i stworzenia pozytywnego wizerunku miasta

dbającego o zdrowie swoich mieszkańców i środowisko naturalne.

1.

Zielone pojazdy

Zanieczyszczenie powietrza i hałas to jedne podstawowych problemów ekologicznych

miast, na które zwróciła uwagę Komisja Wspólnot Europejskich. W swoim raporcie określa,

ż

e indywidualny i zbiorowy transport drogowy odpowiada za 40% emisji CO

2

i 70% emisji

pozostałych zanieczyszczeń na obszarach miejskich

2

. Stale poszukuje się innowacyjnych

rozwiązań pozytywnie wpływających na stan środowiska. Władze lokalne i przewoźnicy

miejscy przeznaczają znaczące środki finansowe w celu poprawy ekologiczności floty

transportowej, między innymi zakupując pojazdy o niskiej lub zerowej emisji zanieczyszczeń.

Pojazdy ekologiczne to pojazdy o niskim zużyciu paliwa lub wykorzystujące paliwa

alternatywne, w tym biopaliwa, gaz ziemny, LPG, wodór oraz różne technologie, m.in.

systemy napędu elektrycznego lub hybrydowego spalinowo-elektrycznego

3

. Wprowadzenie

1

M. Czerny, Globalizacja a rozwój, PWN, Warszawa 2005, s. 55.

2

Zielona Księga W kierunku nowej kultury mobilności w mieście, Komisja Wspólnot Europejskich, Bruksela

2007.

3

Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/33/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania

ekologicznie czystych pojazdów w transporcie drogowym.

Logistyka - nauka

Logistyka 6/2013

869

do miast transportu ekologicznego pozwoli na uzyskanie niezależności od paliw płynnych,

które cechuje nieprzewidywalność cen i ograniczona dostępność. Ponadto przyczyni się do:

- zmniejszenia emisji CO

2

i hałasu,

- redukcji skażenia gleby i atmosfery,

- poprawy zdrowia mieszkańców.

Osiągnięcie wyżej wymienionych celów energetycznych i ekologicznych wpłynie na

realizację przez Polskę strategii Transport 2050 przyjętej przez Parlament Europejski, która

zakłada, że do 2050 r. w Europie samochody emitujące CO

2

zastąpią inne, bardziej czyste i

efektywne energetycznie pojazdy

4

.

2.

Pojazdy napędzane energią

Pojazdy elektryczne (EV) są efektem naturalnej ewolucji pojazdów napędzanych ropą

naftową. Środkami transportu doskonale sprawdzającymi się w dużych miastach i ośrodkach

miejskich, gdzie niska prędkość ruchu jest typową cechą użytkowania, są trolejbusy. Przede

wszystkim uwzględniają potrzebę wykorzystania alternatywnych źródeł energii i przyczyniają

się do redukcji emisji zanieczyszczeń, bo nie wydzielają substancji szkodliwych w miejscu

użytkowania. Energia potrzebna do zasilania pojazdów może pochodzić ze źródeł

odnawialnych, a tym samym pozwala to na uniezależnienie przewoźników od paliw

kopalnych. Ponadto nowoczesne trolejbusy są wyposażane w układy rekuperacji,

umożliwiające odzysk energii przy hamowaniu nawet do 25%

5

. Z perspektywy mieszkańców

bezpośrednio sąsiadujących z ciągami komunikacyjnymi istotna jest redukcja hałasu w

stosunku do innych środków komunikacji miejskiej. Do innych ekologicznych przesłanek

wykorzystania trolejbusów w komunikacji miejskiej można zaliczyć dłuższą żywotność

pojazdów, która sięga nawet do 20 lat i brak wykorzystania oleju napędowego do silnika, a

tym samym ograniczenie substancji szkodliwych, które powstają przy jego utylizacji.

Trolejbusy eksploatowane są w 47 krajach na całym świecie.

Obecnie przeżywają swój

renesans i duże aglomeracje miejskie (np. Rzym), które zlikwidowały linie trolejbusowe,

rozważają ponownie ich wprowadzenie

6

.

Kolejnym przykładem pojazdów nieemitujących spalin w miejscu użytkowania

są autobusy elektryczne. Pojazdy tego typu są wyposażone w akumulatory, które doładowuje

się energią z sieci, i w zależności od producenta, pozwala to na pokonanie odległości od 100

do 250 km. Ponadto są one doskonale przystosowane do odzysku energii z hamowania i

4

Elektromobliność, red. S. Wójtowicz, Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, Warszawa 2011.

5

W. Backhaus, Extension of the trolleybus system to the surroundings, 2012, www.etis.com, 15.10.2013 r.

6

Trolleybus a Smart Urban Transit System - ulotka informacyjna międzynarodowej inicjatywy promującej

komunikację trolejbusową „Trolleymotion”.

Logistyka - nauka

Logistyka 6/2013

870

zwalniania. Autobusy elektryczne już od kilku lat są na szeroką skalę wykorzystywane w

chińskim transporcie miejskim. W Europie powoli zyskują na znaczeniu. Obecnie są

testowane przez wiele aglomeracji, także polskich, natomiast regularnie kursują w Holandii i

Włoszech.

Bardzo ciekawym i innowacyjnym rozwiązaniem jest wykorzystanie czystej energii

słonecznej. W Australii na ulice wyjechał pierwszy na świecie autobus elektryczny zasilany w

100% energią słoneczną. Panele słoneczne zasilające Tindo zostały zamontowane na dworcu

w Adelajdzie, a nie bezpośrednio na pojeździe, tak jak można by się tego spodziewać.

Autobus na jednym ładowaniu może przejechać około 200 kilometrów w typowych

warunkach miejskich, a układ hamowania pozwala dodatkowo zaoszczędzić 30% energii.

Wyliczono, że przez rok użytkowania Tindo ograniczy się emisję 70 ton CO

2

do atmosfery i

oszczędzi się 14 tys. litrów ON

7

.

Reasumując, w pojazdach napędzanych energią elektryczną można doszukiwać się

ogromnego potencjału. Mogą stać się najbardziej ekologicznymi miejskimi środkami

transportu, ale tylko wtedy, kiedy energia elektryczna będzie produkowana ze źródeł

odnawialnych.

3.

Pojazdy hybrydowe

Charakterystyczną cechą zmotoryzowanego poruszania się po mieście jest ciągłe

przyśpieszanie, zwalnianie, hamowanie, ruszanie. Podczas tych zmiennych prędkości

zapotrzebowanie mocy jest znacznie większe, ponieważ musi ona wystarczyć na pokonanie

oporów ruchu, a także na zwiększenie energii kinetycznej poruszającego się środka

transportu. Napęd hybrydowy, czyli połączenie dwóch rodzajów napędu, przynosi doskonałe

efekty ekologiczne przy zastosowaniu go w środkach komunikacji miejskiej. Najczęściej

spotykaną hybrydą jest wykorzystanie silnika spalinowego i elektrycznego, które daje

możliwość odzyskania energii traconej podczas hamowania autobusu. Jest ona zamieniana na

energię elektryczną i magazynowana w dodatkowych akumulatorach, które mogą być

doładowywane w trakcie jazdy. Zazwyczaj tak zgromadzoną energię wykorzystuje się m.in.

podczas ruszania i przyśpieszania, czyli wówczas, gdy pojazd potrzebuje więcej mocy

napędowej. Bezpośrednio wpływa to na obniżenie zużycia paliwa oraz pozwala na mniejszą

emisję CO

2

i innych substancji szkodliwych. Szacuje się, że odzysk energii z hamowania i jej

ponowne użycie podczas ruszania czy przyśpieszania ogranicza zużycie paliwa w mieście

7

Tindo The World’s First Solar Electric Bus. The Adelaide City Council,

http://www.adelaidecitycouncil.

com/assets/acc/Environment/energy/docs/tindo_fact_sheet.pdf, 18.10.2013 r.

Logistyka - nauka

Logistyka 6/2013

871

do ok. 30%

8

. Autobusy hybrydowe stanowią 30% floty w nowojorskiej komunikacji, także

w Niemczech i wielu innych europejskich metropoliach są ważnym elementem systemów

komunikacyjnych. Mało spotykanym rozwiązaniem jest napędzanie pojazdów sprężonym

gazem ziemnym (CNG) i energią zgromadzoną w dodatkowych silnikach. Takie innowacyjne

autobusy można spotkać na ulicach Barcelony. Zostały już poddane badaniom pod kątem

oszczędności gazu ziemnego, która wynosi ok. 30%. Tradycyjne autobusy z napędem CNG są

uznawane za ekologiczne, bo emitują prawie 90% mniej tlenku azotu w porównaniu do

tradycyjnych napędów

9

. Jeżeli jeszcze wzbogaci się je o napęd elektryczny mogą one stać się

jednymi z czystych środków w komunikacji miejskiej.

4.

Pojazdy napędzane gazem

W dyrektywach Unii Europejskiej dużo miejsca poświęca się wykorzystaniu paliw

alternatywnych. Do roku 2020 r. ma ono wynosić

10

:

•

CNG – 10%,

•

biopaliwa – 8%,

•

wodór – 5%.

Producenci środków transportu publicznego starają się sprostać tym wymaganiom,

wprowadzając gaz ziemny jako paliwo alternatywne dla oleju napędowego. W dużej mierze

przyczynia się to do obniżenia emisji zanieczyszczeń gazowych i zmniejsza ryzyko powstania

efektu cieplarnianego. Suma substancji szkodliwych emitowanych przez silnik zasilany ON

jest trzykrotnie wyższa niż podczas eksploatacji pojazdu zasilanego gazem ziemnym

(NGV)

11

. Istnieją dwa mechanizmy wykorzystania gazu ziemnego: w postaci skroplonej

(LNG) i w postaci sprężonej (CNG). Oba rozwiązania przynoszą doskonałe efekty

ekologiczne: kilkukrotne zmniejszenie ilości toksycznych substancji oraz obniżenie poziomu

głośności silnika o ok. 3-4 dB. Potwierdza to fakt spełniania przez autobusy CNG i LNG

aktualnie najsurowszej normy emisji spalin EEV (Enhanced Environmental Friendly

Vehicles), a nawet w niektórych przypadkach jeszcze niższych wskaźników emisyjnych (np.

MAN CNG, Iveco Irisbus CNG). Aglomeracją, która posiada dobre doświadczenia związane

z zastosowaniem paliw alternatywnych jest hiszpańska Walencja. Od 2009 roku wszystkie

8

M. Fice, T. Glinka, R. Setlak, Hybrydowy napęd pojazdu miejskiego, „Zeszyty Problemowe Maszyny

Elektryczne” 2006, nr 75 s. 98.

9

CNG-Hybrid Bus First on Barcelona Streets, More to Follow, http://www.ngvglobal.com/cng-hybrid-bus-first-

on-barcelona-streets-more-to-follow-0126, 16.10.2013 r.

10

Dyrektywa Parlamentu Europejskiego 2009/28/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania

stosowania energii ze źródeł odnawialnych zmieniająca i w następstwie uchylająca dyrektywy 2001/77/WE oraz
2003/30/WE.

11

G. Budzik, Zasilanie silników autobusów komunikacji miejskiej sprężonym gazem ziemnym, Oficyna

Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2006, s. 21.

Logistyka - nauka

Logistyka 6/2013

872

pojazdy komunikacji miejskiej tam są napędzane sprężonym gazem ziemnym i biodieslem.

Szacuje się, że do roku 2011 ograniczyło to emisję CO

2

o 200 tysięcy ton

12

.

Ekologiczne autobusy są również zasilane etanolem. Posiadają one silnik spalinowy

przystosowany do spalania etanolu. W Sztokholmie zrobiono testy porównujące

wykorzystanie autobusów zasilanych metanolem z konwencjonalnym silnikiem diesla i

uzyskano znaczące korzyści środowiskowe, m.in. niższą emisję tlenków azotu, tlenków

węgla, węglowodorów i pyłów, a nawet redukcję emisji CO

2

pochodzącego ze źródeł

kopalnych o 90%

13

. Dodatkowym aspektem ekologicznym jest możliwość przystosowania

wszystkich wyżej wymienionych autobusów do napędzania biogazem. Może on pochodzić z

różnych źródeł. W szwedzkim Linköping wykorzystuje się do tego celu odpady komunalne.

Pozwoliło to na redukcję emisji tlenku azotu o 1,2 tony oraz dwutlenku węgla o 90 ton w

ciągu roku

14

.

Innym rozwiązaniem, znanym już od lat 80. ubiegłego wieku, ale obecnie stosowanym

na szerszą skalę, jest wykorzystanie wodoru jako paliwa do środków komunikacji miejskiej.

Autobusy zasilane wodorem nie emitują zanieczyszczeń podczas postoju w korkach, które

wpisują się na stałe w krajobraz miast, co powoduje zmniejszenie wydzielania gazów

cieplarnianych. Ponadto spełniają one dopuszczalne poziomy emisji w wydzielaniu cząstek

stałych określonych w normach środowiskowych. To paliwo alternatywne zostało docenione

przez londyńskich organizatorów komunikacji publicznej. Obecnie na ulicach stolicy Wielkiej

Brytanii można spotkać osiem takich pojazdów, które stanowią jedną z największych

europejskich flot pojazdów tego typu

.

Ponadto, między innymi dla nich, została stworzona

pierwsza stacja paliwa wodorowego.

Podsumowanie

Duże aglomeracje miejskie przede wszystkim kojarzą się z zapachem spalin,

unoszącym się smogiem czy uciążliwym hałasem. Ogromny wpływ na takie postrzeganie

miast ma szeroko pojęty transport. Rozwiązaniem, które może wpłynąć na polepszenie

jakości powietrza jest wykorzystanie „zielonych” pojazdów w komunikacji miejskiej. Nowe

technologie transportu, a także innowacyjne rozwiązania zastosowane w już istniejących

pojazdach, mogą przyczynić się nie tylko do ochrony środowiska, ale także poprawy stanu

zdrowia mieszkańców, którzy coraz częściej odczuwają negatywne skutki transportu. Pojazdy

12

Raport dotyczący funkcjonowania przedsiębiorstwa Memoria 2011 EMT Valencia http://www.emtvalencia.es/

ciudadano/images/stories/pdf/Publicaciones/Memorias/memoria2011_baja.pdf, 18.10.2013 r.

13

Ponad 400 autobusów na etanol w Sztokholmie (Szwecja), The Urban Nobility Portal, www.eltis.org,

17.10.2013 r.

14

M. Ekelund, Biogaz, biopaliwo, Linköping, Szwecja, Energie-Cities, 2003.

Logistyka - nauka

Logistyka 6/2013

873

powinny spełniać najwyższe normy ekologiczne, a tym samym ograniczać emisję

szkodliwych substancji, w tym gazów cieplarnianych. Doświadczenia wielu miast, nie tylko

europejskich, pokazują, że pojazdy zasilane energią, gazem czy też posiadające napęd

hybrydowy są doskonałym odpowiednikiem wymagań ekologicznych. Ważne są również

kwestie ograniczenia hałasu, które cechują każdy z wyżej wymienionych pojazdów. Okazuje

się jednak, że „zielone” środki transportu będzie można wprowadzić do miast tylko wtedy,

gdy na ich zakup i stworzenie służącej im infrastruktury będą przeznaczane dodatkowe środki

finansowe.

„Green vehicles” in public transport

Summary

A phenomenon that is increasingly affecting large cities on Western and Central Europe, is

the expansion of the population from the city on the suburban and rural areas. As a result,

metropolitan areas for several years experiencing population decline. This is due to a desire to

escape from the hustle and bustle, noise and pollution. Modern cities wanting to stop this

process should create a good environment for living, economic development and new

investment. One of the solutions that can help improve the quality of life is the effective

action for sustainable development. It becomes necessary to seek action programs seeking to

eliminate or reduce harmful effects on the environment. The aim of the article is to present

examples of "green" public transport that contribute to enhancing the competitiveness and

create a positive image of the city that cares about the health of their citizens and the

environment.

Literatura

1.

Backhaus W., Extension of the trolleybus system to the surroundings, 2012,

www.etis.com

2.

Budzik G., Zasilanie silników autobusów komunikacji miejskiej sprężonym gazem

ziemnym, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2006

3.

Czerny M., Globalizacja a rozwój, PWN, Warszawa 2005

4.

CNG-Hybrid

Bus

First

on

Barcelona

Streets,

More

to

Follow,

http://www.ngvglobal.com/cng-hybrid-bus-first-on-barcelona-streets-more-to-follow

0126

5.

Dyrektywa Parlamentu Europejskiego 2009/28/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w

sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych zmieniająca i w

następstwie uchylająca dyrektywy 2001/77/WE oraz 2003/30/WE

Logistyka - nauka

Logistyka 6/2013

874

6.

Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/33/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r.

w sprawie promowania ekologicznie czystych pojazdów w transporcie drogowym

7.

Elektromobliność, red. S.Wójtowicz, Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, Warszawa

2011

8.

Ekelund M., Biogaz, biopaliwo, Linköping, Szwecja, Energie-Cities, 2003

9.

Fice M., Glinka T., Setlak R., Hybrydowy napęd pojazdu miejskiego, „Zeszyty

Problemowe Maszyny Elektryczne” 2006, nr 75

10.

Ponad 400 autobusów na etanol w Sztokholmie (Szwecja), The Urban Nobility Portal,

www.eltis.org

11.

Raport dotyczący funkcjonowania przedsiębiorstwa Memoria 2011 EMT Valencia

http://www.emtvalencia.es/ciudadano/images/stories/pdf/Publicaciones/Memorias/me

moria2011_baja.pdf

12.

Tindo The World’s First Solar Electric Bus. The Adelaide City Council,

www.adelaidecitycouncil.com/assets/acc/Environment/energy/docs/tindo_fact_sheet.pdf

13.

Trolleybus a Smart Urban Transit System - ulotka informacyjna międzynarodowej

inicjatywy promującej komunikację trolejbusową „Trolleymotion”

14.

Zielona Księga „W kierunku nowej kultury mobilności w mieście”, Komisja Wspólnot

Europejskich, Bruksela 2007