Fotoğraf: jystewart

Bir çok çalışma bize hibrit ve elektrikli taşıtların konvansiyonel taşıtlardan emisyon değerleri ve işletme maliyetleri bakımından daha avantajlı olduğu sonucuna götürmektedir. Ülkemizdeki yerel toplu ulaştırma yetkilileri bu çalışmaları iyi analiz ederek filolarındaki konvansiyonel taşıtları belirli bir takvim içeresinde ve farklı zamanlarda ihtiyaca göre açılacak ihaleler ile hibrit ve elektrikli araçlarla değiştirmelidirler.

Sürdürülebilir bir ulaşım sistemindeki en önemli rollerden biri de şehir otobüslerine aittir. Fakat bu otobüslerin temel yolcu ihtiyaçlarını konforlu bir şekilde karşıya bilmeleri ve caddelerde hava kirliliğini minimize edebilecek donanıma sahip olmaları da yaygın kullanım açısından son derece önemlidir. Şehir otobüsleri güç kaynağı olarak genellikle dizel motorları kullanmaktadırlar ve motorun temel yanma ürünleri olarak atmosfere CO2, H2O ve N2 yaymaktadırlar. Fosil yakıtların kullanımı sonucunda ortaya çıkan karbondioksit gibi emisyonlar atmosferde sera etkisine neden olmakta ve dünya iklimini değiştirmektedir.

Şehir otobüsleri genel olarak nüfusun yoğun olduğu bölgelerde çalışmaktadırlar ve bu bölgelerde PM, NOx, CO, HC gibi insan sağlığına zararı çok fazla olan emisyonları hayaya vermektedirler. Emisyonların düşük konsantrasyonuna bile maruz kalındığında kardiyovasküler ve solunum yolları rahatsızlığına, astıma, çocuklarda akciğer gelişiminde bozukluğa, bebek ölümlerine ve kanser gibi birçok rahatsızlığa neden olduğu yapılan literatür çalışmalarından bilinmektedir. Bu nedenle yetkililer için toplu ulaştırmada çevre dostu şehir otobüslerini kullanmak çok önemlidir. Avrupa Komisyonu tarafından 21 Eylül 2005 tarihinde Avrupa Birliği hava kalitesi hedeflerine ulaşmada ulaştırma kaynaklı emisyonları azaltmak için sürdürülebilir çalışmaların gerektiği bildirilmiştir.

Şehir otobüslerinden kaynaklanan kirleticilerin emisyonları yanma teknolojilerine, emisyon katalizörlerine, yakıt miktarına, otobüsün yaşına ve ayrıca otobüs kullanım koşullarına bağlı olduğu yapılan araştırma çalışmaları ile belirlenmiştir. Özellikle otobüs kullanım koşulları emisyonlara önemli derecede etki etmektedirler. Emisyonların miktarı sık sık tekrarlanan ivmelenme, yavaşlama, düşük hız, farklı yol eğimi gibi yol ve trafik şartlarına bağlı olarak değişebilmektedir.  Şehir operasyon koşulları her şehirde oldukça farklılık göstermekte ve kullanılan tip onay test çevrimleri bu koşulları temsil edememektedir. Bu nedenle ağır ticari taşıtlar için Euro 6 emisyon standartları çevrim dışı ve gerçek dünya emisyonlarını belirleyebilen taşınabilir emisyon ölçüm sistemlerinin kullanılması (PEMS) gerektiğini vurgulamaktadır. PEMS yolculuk esnasındaki emisyonları ölçebilmesinden ve kolaylıkla kurulabilmesinden dolayı gerçek dünya koşullarındaki ölçümler için en önemli yöntem olarak görülmektedir.

PEMS ve yardımcı sistemleri ile taşıtların kullanım koşulları, yolun etkileri, motor yanma teknolojileri, emisyon katalizörlerinin performansı, motorun operasyon karakteristikleri ve egzoz emisyonlarının incelenmesi mümkündür. Bu sistemler taşıtların bulunduğu coğrafi konumu, çevre sıcaklığı ve nem, yakıt tüketimi, motor hızı ve yükü ve ayrıca taşıt hızı için saniyelik datalar toplanabilmektedir. Yerel yönetimlerin ulaştırmada kullanılan özel yollarda global ve lokal emisyonların minimize edilmesinde en uygun taşıt seçilirken PEMS büyük rol oynamaktadır.

PEMS’in diğer bir avantajı, Euro 6‘nın istediği ulaştırma kaynaklı emisyonların hava kalitesini etkilerini belirlerken PEMS ile hesaplanan emisyon faktörlerinin büyük oranda doğruluk sağladıkları için bu olumsuz etkiler doğru belirlenmiş olmaktadır.

Diğer bir yandan, taşıt üreticileri emisyon standartlarında belirtilen sınır değerlere uyum sağlamak ve yakıt tüketimini azaltmak için hibrit taşıtlar gibi alternatif taşıtlara yönelmiştirler. Günümüzde hibrit taşıtlar konvansiyonel taşıtlara göre emisyon ve yakıt tüketimi açısından gelecek vaat etmesinden dolayı üzerinde oldukça çok durulan bir konu olmuştur. Hibrit taşıtlar rejeneratif frenleme sayesinde hem yakıt tüketimini hem de emisyonları minimize edebilmektedir. Rejeneratif frenleme esnasında depolanan enerjinin ivmelenme anında kullanılması ile kullanılan yakıt miktarı azaltılabilmektedir. Hibrit taşıtlar hem elektrikli taşıtların hem de konvansiyonel taşıtların özelliklerini taşıdığı için elektrikli taşıtlara geçiş dönemi için önemli bir alternatiftir çünkü elektrikli taşıtlarda kullanılan elektrik motorlarının maliyetinin yüksek olması, dolum istasyonlarının her yerde bulunmaması ve tam şarj edilmiş bir batarya ile seyahat mesafesinin en fazla 100-150 km’yi geçmemesinden dolayı elektrikli taşıtların günümüzde yaygın olarak kullanılma potansiyeli oldukça sınırlıdır.

Hibrit taşıtların emisyon ve yakıt ekonomisi avantajlarını belirlemek için birçok çalışma yapılmıştır.

Mierlo J. tarafından 2006 yılında yayınlanan “Which energy source for road transport in the future?” çalışmasında bir çalışmada hibrit, elektrik ve yakıt hücreli taşıtların batarya, enerji yönünden performans karşılaştırması yapılmıştır. Elektrikli taşıtlar aynı özellikleri taşıyan konvansiyonel taşıtla karşılaştırıldığında %40-50 enerji tasarrufu sağlanırken, hibrit taşıtta bu değer %30-40 oranında hesaplanmıştır. Hibrit teknolojilerin özellikle şehir içi otobüs gibi ağır taşıtlarda avantaj sağladığı ve hem enerji tüketimi hem de trafik kaynaklı emisyonlarda %20-30 oranında bir azalma sağlandığı belirlenmiştir.

Çin’de gerçekleştirilen diğer bir çalışmada ise 12 m seri paralel hibrit otobüsün transit Çin transit otobüs sürüş çevrimiçi kullanılarak enerji tüketimi belirlenmiştir. Hibrit otobüs aynı özellikte konvansiyonel otobüsle karşılaştırıldığında enerji tüketiminde %30.3 oranında bir azalma sağlamaktadır. Hibrit otobüs 100km’de 28.05 L dizel yakıt kullanırken konvansiyonel otobüste bu değerin 42 L ‘ye ulaştığı belirlenmiştir.

Jonas Hellgren tarafından 2007’de yayınlanan  “ Life cycle cost analysis of a car and a city bus for year 2005 2020 Energy Policy” adlı çalışmada 2005 ve 2020 yılları için otomobil ve şehir içi otobüslerin toplam işletme maliyetlerinin analizi yapılmıştır. Çalışmada 2020 yılında elektrik, hibrit veya yakıt hücreli taşıtların konvansiyonel taşıtlara göre maliyet açısından çok daha uygun olduğu belirlenmiştir. Ayrıca hibrit otobüsün konvansiyonel dizel otobüse göre %25 daha az yakıt tükettiği belirlenmiştir.

Gao tarafından 2008 ‘de yayınlanan “Taxi owners buying preferences of hyrid-electric vehicles and their implications for emissions in New York city Transportation Research” çalışmasında New York taksi filosundaki konvansiyonel taşıtların hibrit elektrik taşıtlarla değiştirilmesi ile meydana gelecek olan emisyon etkileri değerlendirilmiştir. Aşıt 2006 yılında filoda 13087 taksinin 283 tanesi hibrit taksiden oluşmaktadır. Bu çalışmada sayı artırılarak gelecek 5 yıl sonunda filodaki hibrit taşıt oranı %9.35 olurken, CO2 emisyonunda günümüze göre %2.29, CO, HC ve NOx emisyonlarında ise  %1.45, %1.12,%1.70 oranında azalma sağlanabileceği belirlenmiştir.

CTTransit tarafından 2004’de yayınlanan “CTTransit demonstration and evaluation of hybrid diesel electric transit buses, third quarter report” raporda hibrit otobüslerin konvansiyonel otobüslerden daha güvenilir ve ekonomik olduğu vurgulanmıştır. Raporda hibrit otobüsün dizel otobüsten %10 daha iyi yakıt ekonomisine sahip olduğu belirtilmiştir.

Bir çok çalışma bize hibrit ve elektrikli taşıtların konvansiyonel taşıtlardan emisyon değerleri ve işletme maliyetleri bakımından daha avantajlı olduğu sonucuna götürmektedir. Ülkemizdeki yerel toplu ulaştırma yetkilileri bu çalışmaları iyi analiz ederek filolarındaki konvansiyonel taşıtları belirli bir takvim içeresinde ve farklı zamanlarda ihtiyaca göre açılacak ihaleler ile hibrit ve elektrikli araçlarla değiştirmelidirler.