Attól még nem lesz zöld, hogy nem füstöl – életciklus-elemzés készült a Solaris Urbino 18 hydrogenről

A Solaris Bus & Coach újabb fontos mérföldkőhöz érkezett környezeti átláthatósági törekvéseiben: a gyártó leghosszabb hidrogénüzemű városi modellje, az Urbino 18 hydrogen megkapta az ISO 14025 szerinti Environmental Product Declaration (EPD) tanúsítványt. Ez a független, harmadik fél által ellenőrzött környezetvédelmi nyilatkozat az első dokumentált életciklus-értékelésen (LCA) alapuló tanúsítvány a típus történetében, amely számszerűsíti és összehasonlíthatóvá teszi a jármű környezeti hatásait a teljes életciklusa alatt. A tanúsítvány különösen fontos annak fényében, hogy – a dokumentumban alkalmazott módszertan szerint – a hidrogénüzemű járművek fenntarthatósága nem csupán a zéróemissziós működésen múlik, hanem alapvetően azon is, milyen módon állítják elő a felhasznált hidrogént. Az Urbino 18 hydrogen környezeti teljesítménye tehát – az EPD-ben szereplő értékelés alapján – elsősorban akkor javulhat érdemben, ha a jövőben megújuló energiaforrásokból származó, úgynevezett zöld hidrogén váltja fel a jelenleg legtöbbször alkalmazott fosszilis eredetű üzemanyagot.

Az Urbino 18 hydrogen esetében az értékelés alapja egy szabványosított úgynevezett funkcionális egység, amely egy utas egy kilométerre történő szállítását veszi alapul, 129 fős kapacitással, évi 80 ezer kilométeres futásteljesítménnyel és tízéves élettartammal számolva. Az elemzés lefedi a teljes életciklust, amely három fő szakaszra tagolódik: az alapanyagok és komponensek előállítását magában foglaló upstream, a járműgyártásra korlátozódó core, valamint az üzemeltetést, karbantartást és életciklus végi kezelést tartalmazó downstream szakaszra.

A 18 méter hosszú, háromtengelyes, csuklós Solaris Urbino 18 hydrogen anyaghasználata jelentős mértékben támaszkodik újrahasznosított nyersanyagokra. A jármű közel 20 tonnás elméleti tömegének több mint kétharmadát, egészen pontosan 12 506 kilogrammot tesznek ki a fémek, elsősorban az acél és alumínium, amelyből a vázszerkezetet is kialakítják. Ennek túlnyomó része, 93,7%-a igazoltan újrahasznosított forrásból származik (ebből 17,6% gyártás előtti – pre-consumer –, míg 76,1% fogyasztás utáni – post-consumer – újrahasznosított anyag). A tömeg második legnagyobb részét, 2824 kilogrammot az elektromos és elektronikai berendezések adják, amelyek közé a hajtásrendszer vezérlőegységei, az akkumulátorok, fedélzeti rendszerek és kábelhálózatok tartoznak. További 1706 kilogrammot tesznek ki a különféle polimer alapú burkoló- és belső tér elemek, míg az elasztomerek – például gumi alkatrészek – tömege megközelíti a 781 kilogrammot. A járműbe beépített üvegek össztömege 455 kilogramm, a különféle folyadékoké (többek között hűtőközeg, fékfolyadék, kenőanyagok) pedig 291 kilogramm. A fennmaradó tömeget egyéb, kisebb részarányú, illetve összetett összetevők (pl. módosított természetes anyagok) teszik ki. A gyártó a modellhez teljes körű anyagösszetételi leltárt készített, a komponensek 100%-ának figyelembevételével.

Az energiagazdálkodás és üzemanyag-felhasználás vizsgálata során a Solaris egy saját fejlesztésű számítási modellt alkalmazott, amelyet a gyártó által kínált eSConnect flottamenedzsment-rendszer valós üzemi adatai alapján kalibráltak. Ennek alapján az Urbino 18 hydrogen típus átlagos hidrogénfogyasztása 11,8 kilogramm 100 kilométerenként, ami reális képet ad a tényleges városi forgalmi környezetben tapasztalható működésről. A járműben alkalmazott hidrogénmodell fosszilis eredetű, kőolaj-feldolgozásból származó hidrogénre épül, mivel ez számít a legszélesebb körben elérhető megoldásnak az európai piacon. Fontos kiemelni, hogy a tüzelőanyagcellás hajtásrendszer hatásfoka elsősorban a hidrogén tisztaságától, nem pedig az előállítás módjától függ.

A hajtáslánc lelke egy 100 kW teljesítményű protoncsere membrános (PEM) üzemanyagcella, amely a hidrogénből villamos energiát állít elő. Ez az energia egy központi elhelyezésű, 240 kW névleges teljesítményű villanymotort táplál, amely a hátsó tengelyt hajtja meg. A jármű tetőegységében 2130 literes térfogatú, kompozit anyagból készült hidrogéntartály-rendszer kapott helyet.

A környezeti hatások értékelése alapján jól látható, hogy a legnagyobb terhelés a jármű üzemeltetése során jelentkezik. Az összes üvegházhatású gázkibocsátás közel 77%-a, a fosszilis energiahordozók felhasználásával járó hatások több mint 80%-a ehhez az életszakaszhoz köthető. Ennek fő oka, hogy bár a hidrogénhajtású busz működése során nem keletkezik közvetlen károsanyag-kibocsátás – azaz nincs kipufogógáz, csak vízgőz –, a felhasznált hidrogén előállítása jelentős környezeti terheléssel jár. Az értékelés során ugyanis fosszilis eredetű, kőolaj-feldolgozásból származó hidrogént vettek alapul, amelynek gyártása során nagy mennyiségű szén-dioxid keletkezik. Ez a kibocsátás nem a járműből származik, hanem még az üzemanyag előállításának fázisában keletkezik, ám az életciklus-elemzés logikája szerint ennek hatása a teljes működési szakaszhoz tartozik. Ez jól mutatja, hogy még egy helyben zéróemissziós jármű is csak akkor tekinthető valóban környezetbarátnak, ha az energiahordozója előállítása is fenntartható módon történik.

Ugyanakkor nem szabad figyelmen kívül hagyni, hogy már a gyártási szakasz is komoly környezeti hatással jár, különösen az alapanyagok előállítása és beszerzése révén. Az életciklus-elemzés alapján az ásványi eredetű, nem megújuló nyersanyagok – például a különféle fémek és elektronikai alapanyagok – kimerüléséhez kapcsolódó környezeti terhelések 86%-a ebben a korai fázisban jelentkezik. Hasonlóan meghatározó az alapanyaggyártáshoz köthető savasodási potenciál is. Az ilyen típusú emissziók több mint 58%-a szintén az előállítási szakasz során keletkezik.

Az ózonréteg-károsító hatások ezzel szemben döntően az életciklus későbbi szakaszaihoz – az úgynevezett downstream fázishoz – kapcsolódnak. Az Environmental Product Declaration szerint az ezekre vonatkozó ODP-érték 67,5%-a ebben az életszakaszban keletkezik, amely nemcsak az üzemeltetést, hanem a karbantartást és az életciklus végi hulladékkezelési műveleteket is magában foglalja. Fontos tudni, hogy az ózonkárosító potenciál (ODP) egy olyan mutató, amely azt jelzi, hogy egy adott termék vagy folyamat milyen mértékben járul hozzá a Földet védő ózonréteg elvékonyodásához. Bár a Solaris Urbino 18 hydrogen működés közben nem bocsát ki közvetlenül ilyen anyagokat, a kapcsolódó közvetett kibocsátások – például a klímaberendezésekben használt hűtőközegek, karbantartási segédanyagok, vagy az alkatrészek ártalmatlanítása során keletkező emissziók – mégis számottevő hatást gyakorolnak.

Az újrahasznosíthatósági szempontokat figyelembe véve a jármű rendkívül kedvező mutatókat ért el. Az ISO 22628 szabvány szerint számított újrahasznosítási arány 96,4%, a teljes visszanyerhetőségi mutató pedig 96,5%. A Solaris a jármű teljes élettartama alatt több mint száz különféle alkatrész cseréjével számolt, ezek közül sok azonos típusú és anyagú, így az életciklus-értékelés során összevont, csoportosított számítási módszert alkalmaztak. A keletkező hulladékok kezelése során a modell ún. „cut-off” megközelítést használ: azaz a termék életciklusának végén a hulladékként kezelt anyagok további környezetterhelése már nem kerül figyelembevételre, ugyanakkor nem számolnak el elkerült környezeti hatásokat sem az újrafeldolgozott anyagok esetében.

A Solaris Urbino 18 hydrogen már a harmadik olyan modell, amelyhez a gyártó környezeti terméknyilatkozatot készíttetett, az Urbino 18 electric és az Urbino 12 hybrid után. A dokumentumban szereplő adatok alapján jól látható, hogy egy városi autóbusz környezeti teljesítménye nem kizárólag a működés közbeni kibocsátásokon múlik. Az életciklus-elemzés minden olyan tényezőt figyelembe vesz, amely hatással van a környezetre: az alapanyagok kitermelésétől kezdve a jármű gyártásán és üzemeltetésén át egészen az élettartam végi ártalmatlanításig. Az Urbino 18 hydrogen esetében is ezek az összetevők együtt határozzák meg a tényleges környezeti lábnyomot – nem csupán az a tény, hogy a jármű közlekedés közben nem bocsát ki kipufogógázt.

5 kép -