Alternativne pogonske tehnologije | Izr. prof. dr. Matjaž Knez, Univerza v Mariboru, Fakulteta za logistiko |
 
Zmanjšanje emisij CO₂ in izboljšanje kakovosti zraka sta ključni prednostni nalogi v segmentu gospodarskih in komercialnih vozil (tovornjaki, dostavna vozila, avtobusi). K temu lahko znatno prispevamo (med drugim) tudi z razvojem pogonske tehnologije. Študije, ki jih je Evropska komisija izvedla nedavno med pripravo Strategije za zmanjšanje emisij CO₂ iz tovornjakov in avtobusov, kažejo, da se lahko z najnovejšimi tehnologijami doseže stroškovno učinkovito zmanjšanje emisij CO₂ iz novih težkih tovornih vozil za najmanj 30 % (Evropska komisija, 2014). Zato so danes veliki napori usmerjeni v optimiziranje motorja z notranjim izgorevanjem, k temu pa lahko pripomorejo tudi različne možnosti pogonskega sklopa.
 

kombiVendar ni vsak pogonski sklop idealen za vse naloge, zato tudi ni mogoče določiti enotne tehnologije za določeno komercialno vozilo, kaj šele za celoten razred vozil. Gospodarska in komercialna vozila dobesedno pokrivajo tisoče različnih profilov poslanstva in prihajajo v vseh oblikah in velikostih (ACEA, 2017).

Torej, kako izbrati najboljšo pogonsko tehnologijo za tovornjak, kombi ali avtobus? Oglejmo si tri glavne kategorije uporabe: mestni prevoz blaga, skupni prevoz ljudi ter prevoz na dolge razdalje in regionalni prevoz blaga.

Za distribucijo blaga v urbanih območjih je značilno, da gre dnevno za razmeroma kratke razdalje in v večini primerov se ne zahteva zelo velike nosilnosti. Za te vrste nalog proizvajalci že ponujajo inovativne rešitve – od komunalnih smetarskih vozil z zemeljskim plinom do hibridnih dostavnih vozil. Vozila z zemeljskim plinom se lahko uporabljajo za kratke in srednje razdalje, vendar ostaja velika ovira pomanjkanje infrastrukture za oskrbo z gorivom. Baterijska električna dostavna vozila se običajno štejejo kot primerna za distribucijo v mestna središča, saj so to vozila, ki se lahko polnijo čez noč. Toda njihov še večji tržni razmah ovirajo konstrukcijske omejitve, kot so baterije, ki zaradi svoje volumenske teže in težnih regulativnih omejitev ki veljajo za dostavna vozila v mestnih središčih, zmanjšujejo nakladalni prostor. In kot kaže praksa, podjetja še vedno ne želijo žrtvovati koristne porabe za manjšo porabo goriva (ACEA, 2017). Dostavnih vozil, ki jih poganja dizelsko gorivo, je danes 96 % od vseh, električni pa so v letu 2016 predstavljali le 0,6 odstotni delež.

Če pogledamo javni prevoz v mestih, že obstajajo različne možnosti. Od električnih avtobusov do hibridov ali tistih, ki vozijo na bio-metan. Večina avtobusov upošteva oz. vozi po predpisanih poteh v urbanih območjih, ki imajo za namene polnjenja tudi namenske depoje in zato je uporaba teh alternativnih tehnologij lažja in bolj pogosta. Avtomobili na gorivne celice imajo daljši doseg in krajši čas polnjenja kot električni, vendar pa so le-ti (pre)dragi in nimajo zadovoljive infrastrukture za ponovno polnjenje.

Od Londona do Las Palmasa, od Rige do Rima – nobeno mesto ni enako drugemu. Zato tudi ni nobene tehnologije, ki bi bila primerna za vse okoliščine. Kar je prava izbira za eno mesto, morda ni nujno najboljša rešitev za drugo. Lokalne značilnosti, kot so topografija, klima in vozni cikli, pomembno vplivajo na zmogljivost in izbiro tehnologije (Knez in drugi, 2014). Poleg tega je treba upoštevati ne le začetne investicijske izdatke, ampak tudi stroške energije in vzdrževanja, potencialno življenjsko dobo sredstev in frekvenco obnovitve voznega parka.

Tretja glavna kategorija uporabe je prevoz na dolge razdalje in regionalni prevoz blaga z določenimi obremenitvami in zahtevami glede razdalj. Baterije z zadostno zmogljivostjo so zelo težke in velike, s čimer se zmanjša nosilnost tovornjaka. Poleg cene električnih tovornjakov, ki je približno trikrat dražja od konvencionalnih, pa je večji problem doseg, ki v primeru električnih tovornjakov znaša od 150 do 400 km, odvisno od mase akumulatorja (ACEA, 2017). To se zna spremeniti z napovedjo Elona Muska glede Teslinega tovornjaka, vendar je do komercializacije še kar nekaj časa (Pavšič, 2018). Raziskovalni projekti, ki vključujejo električno in induktivno polnjenje, potekajo, vendar bi zahtevali ogromne naložbe v infrastrukturo. Obetavna alternativa je hibridizacija, ki je že na trgu, prav tako pa še trajnostna biogoriva, ki se lahko uporabljajo z obstoječimi motorji in današnjo infrastrukturo za oskrbo z gorivom.

Visoko optimizirani motorji z notranjim izgorevanjem bodo verjetno ostali glavni vir pogona za tovornjake za dolge razdalje tudi na dolgi rok. Značilnosti dizelskih motorjev so popolnoma primerne za uporabo v težkih in dolgih gospodarskih vozilih. Dizel ponuja nizke stroške goriva in visoko prevoženo kilometrino, kar zagotavlja širok razpon med postanki. Zagotavlja tudi visoko vlečno moč, ki izboljša prenos tovora in vleko (ACEA, 2017).

Realnost kaže, da se bodo prevozniki odločali za nakup alternativnih vozil samo, če bodo njihovi stroški in produktivnost primerljivi z običajnimi motorji. Preden se lahko zgodi večji premik k alternativnim tehnologijam, je treba obravnavati nekatere ključne ovire, ki ovirajo njihovo širšo uporabo, kot so (ACEA, 2017):

  • visoka nabavna cena gospodarskih vozil,
  • omejena zmogljivost zaradi omejitev nakladalnega prostora na račun velike volumenske teže baterij,
  • nižja produktivnost zaradi omejenega obsega in dolgih časov polnjenja, kar vodi do več izpada in zato zahteva več vozil za opravljanje iste naloge in
  • pomanjkanje potrebne infrastrukture za polnjenje ter omejena razpoložljivost alternativnih goriv v velikem obsegu.

Nobena pogonska tehnologija gospodarskih in komercialnih vozil posamezno ne more pokriti vseh številnih in raznolikih gospodarskih in drugih potreb. Nobene magične rešitve ni. Prehod z običajnih pogonov na alternativne pogone se lahko pričakuje, vendar se bo to zgodilo postopoma, v daljšem časovnem okviru. Če pa bomo želeli imeti in živeti trajnostno prihodnost, kjer je poleg ekonomske in družbene vzdržnosti pomembna tudi okoljska, jo bomo hitreje in lažje dosegli z uporabo alternativnih pogonskih tehnologij. 

Viri:

ACEA, 2017. Sporočilo generalnega sekretarja – oktober 2017. Dosegljivo na strani: http://www.acea.be/news/article/message-from­­-the-secretary-

Evropska komisija, 2014. Podnebni ukrepi: Komisija pripravila strategijo za zmanjšanje emisij CO₂ iz tovornjakov in avtobusov. Dosegljivo na strani: http://europa.eu/rapid/press-release_IP-14-576_sl.pdf

Knez, Matjaž, Muneer, Tariq, Jereb, Borut, Cullinane, Kevin, 2014. The estimation of a driving cycle for Celje and a comparison to other European cities. Sustainable cities and society, ISSN 2210-6715.

Pavšič G., 2018. Novo vozilo Tesle, ki ga v ZDA preprosto moraš imeti. Dosegljivo na strani: https://siol.net/avtomoto/novice/novo-vozilo-tesle-ki-ga-v-zda-preprosto-morajo-imeti-456403.