Dopravní fakulta Jana Pernera, Univerzita Pardubice II. ročník (obor DMML,TŘD), st. skupina 23, 15 Štěrba Miloslav, Štván Ondřej pracovní skupina 10 Název práce: Vliv autobusové dopravy na životní prostředí Prohlášení: Prohlašujeme, že předložená práce je naším původním autorským dílem, které jsme vypracovali samostatně. Literaturu a další zdroje, z nichž jsme při zpracování čerpali, v práci řádně citujeme. Anotace: Seznámení se škodlivými látkami, emisními limity a zkouškami. Představení některých výrobců autobusů a nových možnosti snižování produkce emisí. Porovnání emisí u jednotlivých typů doprav. Klíčová slova: výfukové plyny, emisní limity, výrobci autobusů, katalyzátor.
1
1. Úvod V semestrální práci se chceme zabývat škodlivými látkami, které se dostávají do ovzduší prostřednictvím výfukových plynů z autobusů, autobusovými motory a novými možnostmi, kterými výrobci snižují emise. Chceme také poukázat na přednosti autobusové dopravy oproti jiným druhům doprav a porovnat jejich emise. Uvedeme zde některé významné výrobce autobusů, emisní limit, postup emisních zkoušek a některá zajímavá řešení autobusových emisí. Budeme se zde zabývat i některými zajímavými ekologickými projekty jako je například možnost zavedení vozidel využívajících stlačený přírodní (zemní) plyn v Ústí nad Labem.
2
2. Škodlivé látky ve výfukových plynech Ve výčtu škodlivin uvolňovaných do ovzduší spalováním ropných látek zaujímají přední místo oxidy uhlíku – CO2 (oxid uhličitý), působící jako skleníkový plyn a CO (oxid uhelnatý), který je jedovatý a již v nízkých koncentracích snižuje schopnost krve vázat a přenášet kyslík. Další složkou spalin jsou oxidy dusíku: oxid dusný (NO), oxid dusičitý (NO2) a N2O. Oxid dusný vzniká během spalovacího procesu v motorech za vysoké teploty, kdy dochází k oxidaci vzdušného dusíku. Oxid dusný je poměrně reaktivní plyn, takže se dále slučuje se vzdušným kyslíkem na oxid dusičitý (2 NO + O2 → 2 NO2). NO2 se podílí na vzniku dvou dalších škodlivých látek. Reakcí se vzdušnou vlhkostí vytváří kyselinu dusičnou, která přispívá ke kyselým dešťům. Působením slunečního záření se NO2 opět rozkládá podle rovnice NO2 + sluneční záření → NO + O. Uvolněný atom kyslíku je vysoce reaktivní a slučuje se vzdušným kyslíkem na ozón. Přízemní ozón (O3) je pro lidské zdraví rovněž škodlivý. Vysoké koncentrace O3 způsobují dýchací problémy a poškozují plíce. Ozón má také vliv na průběh fotosyntézy a poškozuje zelené porosty. Dalším škodlivým plynem uvolňovaným do ovzduší spalováním ropných látek je oxid siřitý. Oproti zmíněným plynům (CO2,CO, a NOx) se emise oxidu siřitého (SO2) z dopravy mohou zdát relativně malé. Zatímco u CO2 jde řádově miliony tun, SO2 je zastoupeno „pouhými“ stovkami tisíc tun. Problémem je množství oxidu siřičitého ve výfukových plynech vzniklých při spalování benzínů. To je stále dost vysoké pro nové typy katalyzátorů, které by díky novým vlastnostem umožnili více snížit emise CO2 a NOx. U dieselových motorů, spalujících motorovou naftu, je situace se sirnými emisemi mnohem horší – zplodiny obsahují v průměru 6x více SO2, než při spálení stejného množství benzínu. Charakteristické vlastnosti těchto látek: Oxid uhličitý - CO2:
nemá závažnější vliv na lidské zdraví nejdůležitější skleníkový plyn (má cca 50% podíl na celkovém oteplování atmosféry) spálením jednoho litru benzínu vznikne 2,4 kg CO2 jednoho litru nafty
2,7 kg CO2
Oxidy dusíku - NO, NO2:
spolu s SOx se podílejí na tvorbě kyselého deště (v Evropě způsobují 1/3 okyselení dešťových srážek) NO2 způsobuje snižování odolnosti vůči virovým onemocněním, bronchitidě a zápalu plic
Oxid uhelnatý - CO: prudce jedovatý (způsobuje zpomalování reflexů, zbavuje organismus kyslíku a zvyšuje výskyt bolestí hlavy) Uhlovodíky - CxHx: některé (např. benzen) jsou karcinogenní, jiné způsobují ospalost, dráždění očí a kašel
3
Prachové částice: hlavním zdrojem jsou vznětové motory
velikost se pohybuje v rozsahu 0,2 - 0,5 · 10-3 mm z chemického hlediska jde o různorodou směs organických a anorganických látek (40% uhlík, 25% nespálený olej, 14% sírany, 7% nespálené palivo, 13% ostatní) jsou potencionálně karcinogenní.
Ozon - O3:
vzniká fotochemickou oxidací NOx a těkavých organických látek za přímého působení slunečních paprsků ozon ve stratosféře omezuje pronikání nebezpečného tvrdého ultrafialového záření ozon v přízemní vrstvě ničí vegetaci, poškozuje materiály, ovlivňuje zdraví způsobuje dráždivý kašel, dráždění plic a očí apod. největší koncentrace jsou v poledních a odpoledních hodinách ve velkých městech a v průmyslových aglomeracích
4
3. Emisní limity K omezení produkce emisí z dopravy byly zavedeny tzv. emisní limity. První z nich Euro 0 bylo zavedeno v roce 1988 a od té doby se vytvářejí stále nové a přísnější. Jednotlivé stupně vstupují v platnost ve většině evropských států ve stejném termínu, a to nejprve pro nově schválená vozidla a později, zpravidla po jednom roce, pro všechna nově přihlašovaná vozidla, to znamená vyrobená nebo dovezená po daném datu. Několik etap již proběhlo: Euro 0 v letech 1988/1990 Euro 1 v letech 1992/1993 Euro 2 v letech 1995/1996 Euro 3 v letech 2000/2001
(nové typy/všechny typy)
A brzy budou následovat: Euro 4 v letech 2005/2006 Euro 5 v letech 2008/2009 Tabulka emisních limit: G/kWh CO Euro 0 11,2 Euro 1 4,5 Euro 2 4 Euro 3 2,1 Euro 4 1,5 Euro 5 1,5
HC 2,4 1,1 1,1 0,66 0,46 0,46
NOx 14,4 8 7 5 3,5 2
PM/část. 0,36 0,15 0,1 0,02 0,02
5
Kouř 0,8 0,5 0,5
4. Zkoušky emisí Emise z výfuku motoru zahrnují uhlovodíky, oxid uhelnatý, oxidy dusíku a částice. V průběhu předepsaného zkušebního cyklu se průběžně měří množství zmíněných škodlivin. Zkušební cyklus sestává z jistého počtu režimů otáček/výkonů, které pokrývají typický provozní rozsah vznětových motorů. Během každého režimu se stanoví koncentrace každé plynné škodliviny, průtok výfukových plynů a výkon motoru a z měřených hodnot se určí vážené hodnoty. U částic se bere jeden vzorek pro úplný zkušební cyklus. Všechny hodnoty se použiji k vypočtení gramů každé emitované škodliviny na kilowatthodinu. Zkouška motoru na dynamometru musí být vykonána podle cyklu s 13 režimy. Motor pracuje při každém režimu po dobu 6 minut, přičemž se vykonají změny otáček a zatížení v průběhu první minuty. Zaznamenají se odezvy analyzátorů na pásce zapisovače graficky během plných šesti minut, s výfukovým plynem protékajícím analyzátory alespoň v průběhu posledních tří minut. Pro odběr vzorků částic se použije během celého zkušebního postupu jeden pár filtru (primární a koncový filtr). Emise musí být vypočteny s použitím činitelů váhy WF pro jednotlivé režimy zkoušky.
6
5. Výrobci autobusů, jejich autobusy a v nich používané motory 5.1. Karosa a. s. Vysoké Mýto Akciová společnost Karosa Vysoké Mýto patří k předním výrobcům autobusů v České republice. V současné době je součástí nadnárodní holdingu IRISBUS Holding S. L. stejně jako společnosti Iveco a Renault. V prodeji městských a meziměstských autobusů má Irisbus největší podíl na evropském trhu (asi 26,3% ). Mezi motory s limity Euro 1 které Karosa používala patřil motor Renault MIHR 06 20 45 A/3 s emisními hodnotami: CO............................. 0,81 HC ............................ 0,81 NOx .......................... 7,75 PM............................. 0,178 V současnosti používá Karosa motory Euro 2 a Euro 3. Mezi motory Euro 2 patří motor Renault MIDR 06.20.45 M41 používaný v autobusu Iliade RTX. Autobus Iliade RTX může mít 51+1, 49+1 nebo 47+1 míst k sezení a zavazadlový prostor o objemu 9,5 – 12,5 m3. Základní charakteristiky motoru Renault MIDR 06.20.45 M41 - maximální výkon: 250 kW při 2 100 ot./min. - kroutící moment: 1 620 Nm při 1 200 ot./min. - čtyřdobý naftový řadový šestiválec s přímým vstřikem - objem válců: 9,84 l - přeplňovaný turbodmychadlem s mezichlazením nasávaného vzduchu - objem olejové náplně 24 litrů - zvukový alarm při poruše na mazání nebo chlazení motoru - s mechanickým ovládáním plynu Emisní hodnoty: CO............................. 0,69 HC............................. 0,36 NOx ........................... 5,88 PM............................. 0,14 Mezi motory Euro 3 patří motor IVECO F2BE 1682G používaný v autobusu LC956. Autobus LC956 může mít 51+1, 50+1, 49+1, 48+1, 47+1 nebo 46+1 míst k sezení a zavazadlový prostor o objemu 7,0 m3. Základní charakteristiky motoru IVECO F2BE 1682G - horizontální, řadový, naftový, čtyřdobý šestiválec s přímým vstřikem paliva - přeplňovaný turbodmychadlem - s mezichlazením nasávaného vzduchu - výkon: 228 KW / 2050 ot/min - kroutící moment: 1250 Nm / 1080 - 1700 ot/min - zdvihový objem: 7790 ccm - vodou chlazený
7
-chladící okruh je tvořen mosaznými trubkami a silikonovými armaturami, čímž je zaručena jeho velmi vysoká životnost - objem olejové náplně 38 litrů - objem chladící náplně 84 litrů Emisní hodnoty: CO............................... 0,66 HC............................... 0,18 NOx ............................. 4,83 PM............................... 0,059 Kouř ............................ 0,105 Pokud by u tohoto motoru bylo sníženo množství NOx a PM/částic, splňoval by emisní limity Euro 4 a Euro 5. Snížení NOx a PM/částic lze dosáhnout použitím oxidačního katalyzátoru a zachycovače částic. 5.2. Setra Autobusy SETRA, jedna ze značek koncernu DaimlerChrysler, představí na mezinárodní výstavě „IAA – užitková vozidla 2002“ novou „vlajkovou loď“ autobusové řady TopClass 400: podlažní autobus SETRA S 431 DT s délkou 13 890 mm a výškou přesně 4 000 mm. Nový autobus S 431 DT byl nově vyvinut a oproti svému předchůdci S 328 DT byl dále zlepšován ve své hospodárnosti. K tomu přispívá nová vnější šířka vozidla (2 550 mm), rozšíření interiéru až o 4 sedačky oproti konkurentům, prodloužení servisního intervalu na 90000 km nebo 1 rok, zvětšení zavazadlového prostoru na 8,4 m3. Aktivní a pasivní bezpečnost autobusu je v některých oblastech nově vyvinuta a v mnoha ohledech zlepšena. Velkým přínosem jsou elektronický brzdový systém (EBS), xenonové světlomety a ovládání dveří (MTS). Design s progresivní hliníkovou lištou „La Linea“ vyjadřuje viditelnou dynamiku a prodlužuje tím 13 890 mm dlouhý bok autobusu. Přestože autobusový trh roku 2001 lehce oslabil, mohla SETRA svůj podíl na trhu přes všeobecný vývoj navýšit. Tento trend se prosadil i začátkem tohoto roku. S tržním podílem 33% v Německu, s přírůstkem ve výši 7% obhájila SETRA své vedení na trhu v oblasti dálkových autobusů. Toto je viditelný důkaz, že dopravní společnosti dávají přednost kvalitě, pohodlí, spolehlivosti a servisu. Celkově od zavedení na trh v březnu 2001 bylo prodáno 600 vozidel, ca. 55% odpovídá exportu. Již při prvním pohledu zjistíte, že to není jen nový autobus, ale je to nová generace vozů. SETRA se prezentuje úplně novým autobusovým konceptem, řadou TOPCLASS 400, počínajíc vnitřním designem až k technickým inovacím. La Linea dominuje designu nové řady TopClass 400: impozantní leštěná hliníková lišta, která upoutá na první pohled, její dynamický tvar od markantní čelní strany až k dynamické zádi. Při vší eleganci tato lišta splňuje i praktický účel. La Linea zakrývá například boční přívod vzduchu pro příčný proud odvětrávání. Na přední straně spojuje reflektory s metalicky lesklou lištou. Také zadní strana má markantní znaky: zadní světla, nárazníky a linie karoserie. Přes dynamickou eleganci a novou podobu světelných jednotek je to stále typická SETRA. SETROU vyvinutá a zavedená integrální zrcadla jsou v řadě TopClass 400 dále optimalizovány. Zrcadla nejsou dále instalovány na A-sloupku, nýbrž vystupují z boční strany, což potlačuje kmitání a vibrace. V konzole zrcátka se nachází halogenový reflektor, který se při otevřených dveřích v prostoru nástupu rozsvítí.
8
Orientace na řidiče hraje – jako vždy u SETRY – rozhodující roli i v řadě TopClass 400. Dynamická forma kokpitu utváří jasně oddělené ergonomicky ztvárněné pracoviště. Dvoubarevnost kokpitu se světlejším vrchním a tmavším spodním oddílem, což zvýrazňuje jasné formy celého interiéru. Funkční skupiny a kontrolky palubní desky jsou logicky uspořádané, ale i intuitivně obsluhovatelné. Uprostřed zorného pole se nachází LCD barevný display a dva velké kulaté ukazatele. Inteligentní informační technologie ukazuje řidiči při normálním chodu jen důležité údaje. Teprve pokud si přeje, nebo pokud to vyžaduje situace, objevují se na display další informace. Barevný display umožňuje širokou informovanost a ukazuje obraz snímaný zadní kamerou při couvání, což přináší nejen řidiči více jistoty. V každém případě je novinkou řadicí páka - joystick, který má optimální tvar a nechá se s ním lehce řadit. V TopClass 400 je doposud nebývalý velký prostor: 210 cm na výšku uprostřed chodby je rekordní. Uspořádání stropní části s širokými úložnými regály uspořádanými tak, aby otvíraly horní prostor, snížené boční stěny a velké okenní plochy umožňují prosvětlení interiéru. Neviditelně integrované osvětlení umožňuje měkké a přirozené světlo. Sedačky z vlastní výroby jsou ergonomicky tvarované, a proto pohodlné i při dlouhých jízdách. K tomu přispívá i zvětšení sedací plochy. Každá sedačka má dvoubodový bezpečnostní pás. Servisní kanál v interiéru v metalicky lesklé podobě nabízí cestujícím halogenové čtecí lampičky, tlačítko pro přivolání průvodce, a samozřejmě individuálně nastavitelné větrací trysky. Boční odvětrávání umožňuje stejnoměrné ohřívání interiéru. V TopClass 400 probíhá odvětrávání vzduchu po celé délce vozidla úplně novým topením a klimatizačním systémem TopAir. Oteplování a ochlazování vzduchu následuje přes ekologickou směs vody a glykolu, která cirkuluje v systému vozidla. Voda je v této kompaktní a bezobslužné energetické stanici ohřívána. Z hlediska stejnoměrného a rychlého ohřevu, hladiny hluku a z hlediska údržby zasadila SETRA opět nový standard v segmentu luxusu. Nové SETRY TopClass 400 mají na výběr řadový šesti-cylindrový motor OM 457 LA nebo osmi-cylindrový V-motor OM 502 LA značky Mercedes-Benz. Výkonné varianty se pohybují od 260 kW (354 PS) a 300kW (408 PS) u řadového motoru až 320 kW (435 PS) a 350 kW (476 PS) pro V8. Všechny motory odpovídají emisní normě Euro III a jsou optimovány na spotřebu. U tříosých vozidel je tažená náprava sériově řízena aktivním RAS-řízením (Rear Axle Steering). To zaručuje řidiči dobré otáčení vozidla a menší opotřebení kol, stabilní přímou jízdu, tak jako příkladný komfort ve všech situacích. Celý podvozek a nástavba SETRY TopClass 400 jsou rozloženy na šířku 2,55 m. Proto mohli inženýři rozšířit šířku stopy přední nápravy o celých 80 mm, což optimalizuje jízdní možnosti. Kola přední nápravy jsou zavěšeny jednotlivě a podpírají tímto nad rámem vozidla. Sériový stabilizátor je umístěn za zadní nápravou a stará se tak o neutrální jízdní vlastnosti i za nepříznivých podmínek. Novinkou v autobusové oblasti je zařízení na úpravu jízdní dynamiky. Pokud vjede řidič rychleji do zatáčky a mohl by se tím dostat do smyku, brzdí elektronický systém kola jednotlivě a stabilizuje tak autobus v rámci fyzikálních možností. Současně působí podpůrně na snižování výkonu motoru. Sériově má nová SETRA TopClass 400 elektronicky řízený brzdový systém EBS. Elektronickým přenosem je umožněno zkrátit čas mezi použitím brzd a skutečným bržděním. Rychlejší a preciznější řízení brzdného tlaku způsobí efektivnější zkrácení celkové brzdné dráhy. SETRA jde zářným příkladem vpřed se sériovými litronickými světly. Světlé, namodralé světlo žárovek svítí nejen dále, ale osvětluje lépe vozovku. Přední světla jsou poprvé vybaveny LED – technikou. Šetří nejen energii, ale drží zpravidla po celou dobu užívání autobusu.
9
Celá elektrická síť vozidla je vybavena systémem flexibilně programovaným řízením – FPS přes CAN – datový bus. To nabízí více výhod: na jedné straně se potřebuje daleko menší množství kabelů, relé a malých dílů, na druhé straně je bezpečnost síťové elektroniky citelně vyšší než v dosavadních systémech. FPS se skládá z více inteligentních modulů, které jsou ve vozidle umístěny decentrálně tak, aby byla v místech, kde jsou potřeba. Inteligentní elektronika a mechanika dovoluje také zdvojnásobení intervalů pro servisní prohlídky: nová řada TopClass 400 musí jen každých 90 000 km nebo jedenkrát ročně na servisní prohlídku.Integrovaný koncept korozní ochrany zajišťují vysokou ochranu: katodická lázeň. Využití plastů a hliníku v kritických oblastech a akribická detailní práce umožňují desetiletou garanci proti korozi nosicích dílů.TopClass 400 je kompletně nová generace vozidel. Začátek tvoří 12-timetrový S 415 HD, stejně dlouhý tříosý S 415 HDH, až po 13,85 m dlouhý S 417 HDH. Tato řada se rozrůstá do zkrácené verze S 411 HD a podlažní autobus, které všechny splňují všechny požadavky na komfortní cestování. 5.3. Man Autobusy značky MAN náleží již po řadu let ke špičce autobusové produkce. Vynikají především vysokou spolehlivostí a neobyčejně nadstandardní mírou pohodlí. Na český trh jsou dodávány autobusy tří kategorií. Luxusní zájezdový autobus MAN RH 403 Autobus se vyrábí se dvěma stupni výbavy: Lions Coach je luxusní provedení Lions Top Coach je špičkové provedení, které je navíc vybaveno systémy EBS, ASR systémem řízení světlé výšky ECAS, vysoušením vzduchu tlakové soustavy a dalšími luxusními prvky interiéru Motor: D 2866 LOH23 s výkonem 400 PS v provedení EURO 3 Délka: 12000 / 13700 mm Hmotnost: 18000 / 24000 kg Úložné prostory: 12,8 m3 / 14 m3 Pérování: pneumatické s automatickou regulací světlé výšky Převodovka: ZF 8S-180 s retardérem ZF či VOITH Kapacita: 49 + 1 řidič + 1 průvodce / 57 + 1 + 1 Luxusní autobus MAN Lion´s Star Tento nový typ autobusu MAN je vyráběn ve špičkovém provedení, které zahrnuje systémy EBS, ASR, systém řízení světlé výšky ECAS, elektrickou soustavu a elektronické systémové moduly, které jsou propojeny sběrnicemi CAN, vysoušením vzduchu tlakové soustavy a dalšími luxusními prvky interiéru. Motory: D 2866 LOH34 s výkonem 410 PSD a 2866 LOH03 s výkonem 460 PS v provedení EURO 3 Délka: 11 990 mm Šířka: 2 550 mm Výška: 3 655 mm Hmotnost: 18000 kg Úložné prostory: 12,8 m3 Pérování: pneumatické s automatickou regulací světlé výšky 10
Převodovka: MAN-TipMatic – automatizovaná 12ti stupňová Kapacita: 49 + 1 řidič + 1 průvodce 5.4. Scania Mezi zajímavé produkty sppolečnosti Scania patří městské autobusy Scania OmniLink a Scania OmniCity. Scania OmniLink je autobus pro městskou a příměstskou dopravu. Hliníková nástavba má nízkopodlažní výšku 320 – 340 mm u předních a prostředních dveří. Díky pootočení motoru lze snížit výšku podlahy i v zadní části vozu. Autobus je poháněn 9-litrovými motory (230 nebo 260 HP), které odpovídají emisním předpisům Euro 3. Scania OmniCity je autobus určený pro městskou dopravu ve vnitřních částech velkých měst. Má stoprocentně nízkopodlažní hliníkovou nástavbu s výškou dveří 320 – 340mm. Autobus je vybaven 9- litrovým motorem Euro 3 (230 nebo 260 HP), případně motorem Euro 2 (220 resp. 260 HP). U obou typů je možné snížení výšky nástavby dodatečným kneelingem až na 230 – 250 mm. Modulární koncepce umožňuje libovolnou dveřní specifikaci. Předností je velikost užitečného prostoru pro cestující, která je shodná s délkou autobusu, což je značným přínosem pro celkovou ekonomiku provozu. Autobusy jsou standardně dodávány s kotoučovými brzdami a ukazatelem stavu opotřebení. Oba typy jsou dostupné i s pohonem na alternativní paliva – propan a etanol. Společnost Scania zahájila v říjnu tohoto roku také výrobu nového ekologického motoru, který je při přejezdu rakouského území hodnocen pouze 4 ECO body. Tento motor je upravenou verzí 12-litrového turbocompoundního motoru a umožní výrazné snížení počtu ECO bodů všem dopravcům, kteří projíždějí přes území Rakouska. Nová upravená verze 12-litrového turbocompoudního motoru o výkonu 440 HP je vhodná nejen pro alpské terény, ale i pro běžnou dálkovou dopravu po Evropě. Na rozdíl od běžných dálkových vozů s motorem Euro 3, které jsou na území Rakouska hodnoceny 5 ECO body, bude nový motor spadat do kategorie 4 ECO bodů a ušetří tak dopravci při každé cestě až 20% na tranzitních poplatcích. Podle rakouských ekologických předpisů musejí dopravci projíždějící touto zemí uhradit tranzitní poplatky ve formě tzv. ECO bodů, jejichž hodnota je závislá na množství oxidů dusíku ve výfukových plynech. Emise oxidů dusíku u nového motoru Scania dosahují hodnoty 4,0 g/kWh, což je téměř o 1 g nižší než u turbocompoundního motoru Euro 3 o výkonu 470 HP, kde tato hodnota činí 4,9 g/kWh.
11
6. Jak snížit emise Existuje několik možností jak snižovat emise. Patří mezi ně katalyzátory, vývoj nových, technologicky lepších motorů a používání alternativních paliv. 6.1. Katalyzátory pro naftové motory Dříve převládal názor, že naftové motory jsou z ekologického hlediska výhodnější než zážehové, neboť zplodiny hoření naftového motoru obsahují jen v minimálním množství jednu z nejtoxičtějších složek výfukových plynů, oxidy dusíku (NOx). Skutečnost je však jiná. Množství oxidu dusíku nebývá ve spalinách vznětových motorů výrazně menší než u motorů zážehových, protože v hořícím paprsku paliva probíhá část spalování na hranici stechiometrického směšovacího poměru, tj. při λ = 1, tedy vlastně při stejných teplotách jako u zážehových motorů. Nejproblematičtější složkou výfukových plynů vznětových motorů jsou oxidy dusíku ( NOx), protože oxidační katalyzátor nesnižuje jejich obsah. Třícestné katalyzátory, používané u zážehových spalovacích motorů a snižující také emise NOx, nelze u vznětových motorů použít, protože tyto motory pracují s přebytkem vzduchu, a není tedy možno zajistit redukci NOx v třícestném katalyzátoru. Jako schůdná cesta se jeví využívání vznětových motorů s přímým vstřikem, protože mají oproti klasickým vznětovým motorům s nepřímým vstřikem spotřebu o 15% nižší, což se projeví i v menší tvorbě emisí obecně, tedy i u NOx. U katalyzátoru v naftovém motoru se v jejich konstrukci používají drahé kovy Pt, Pd, a další kovy samostatné nebo jejich sloučeniny, které jsou naneseny na nosiči. Nosiče jsou vyrobené z vlnité, vysoké teplotě odolné nerezové oceli, nebo tenkostěnné celulární keramiky. V obou případech jsou zabudovány do obalu z nerezové oceli. Vzácné kovy katalyzátoru jsou naneseny na mezivrstvě zvané "washcoat". Mezivrstva je vytvořena z vysoce pórovitého oxidu hliníku a představuje obrovskou kontaktní plochu. Tato velká styčná plocha podporuje velký výkon katalyzátoru a extrémně zvyšuje jeho účinnost. Standardní dieselový oxidační katalyzátor okysličuje kysličník uhelnatý (CO), uhlovodíky a aldehydy obsažené ve výfukových plynech dieselového motoru na netoxické složky: oxid uhličitý (CO2) a vodní páru. Účinnost katalyzátoru se zvyšuje s narůstající teplotou. Minimální teplota výfukových plynů pro potřebnou konverzi je kolem 200 stupňů Celsia. Tento typ katalyzátoru zajišťuje dobrou redukci CO a HC při veškerých aplikacích pro střední a vysoké teploty výfukových plynů, právě tak jako redukci PM při střední teplotě.“ Katalyzátory typu D jsou konstruovány pro použití také pro nízké teploty výfukových plynů. Katalyzátory D-typu obsahují v mezivrstvě zeolity. Ty pohlcují uhlovodíky (HC) z výfukových plynů v období, kdy výfukové plyny mají nízkou teplotu, například během volnoběžných otáček motoru. Pak, když se teplota výfukových plynů zvýší, uhlovodíky se uvolní a v katalyzátoru se okysličí. Katalyzátory řady D se doporučují pro snížení HC, PM a CO všude tam, kde teploty výfukových plynů mají často nízkou hodnotu stejně jako tam, kde pro nízkou teplotu výfukových plynů nám vadí typický zápach dieselového motoru. Při vyšší teplotě výfukových plynů oba typy katalyzátorů dosahují konverze HC nad 80 % a CO nad 90 %. Konverze pevných částic (PM) je významnou funkcí moderních dieselových oxidačních katalyzátorů. Katalyzátor vykazuje velmi vysokou účinnost při spalování těchto frakcí organických částic (SOF) dieselového motoru. Konverze dosahuje a dokonce i překračuje 80%. Katalyzátory při velkém zatížení mají nejvyšší výkon používá-li se palivo s velmi nízkým obsahem síry. Celkový výsledek konverze PM závisí na technickém stavu motoru, teplotě výfukových plynů, palivu a pracovním cyklu stroje. Standardní konverze se pohybuje v rozmezí 20 až 50%. Pro motory pracující s katalyzátorem se doporučuje používat palivo
12
s nízkým obsahem síry. Tím se sníží na minimum nepříjemné dráždění oxidem sirnatým a zvýší se výkon katalyzátoru v oblasti konverze pevných částic (PM). Svařované provedení: u svařovaného provedení jsou vstupní a výstupní příruby svařované přímo na tělo katalyzátoru. Je to nejjednodušší a velmi robustní provedení. Pro svojí kompaktnost se dá téměř všude přizpůsobit a použít. Sponové provedení: vstupní a výstupní příruby jsou připojeny ke tělu vlastního katalyzátoru pomoci rychloupínacích spon. Toto provedení nám umožňuje snadnou výměnu střední části těla katalyzátoru. Doporučuje se používat u starších, motorů, kde je nutné periodické čištění katalyzátoru. Velikost katalyzátoru závisí od obsahu motoru, množství a složení výfukových plynů a od požadovaného výstupu emisí. 6.2. Autobus bez emisí Společnost Scania, výrobce nákladních automobilů a autobusů, představila na londýnské výstavě UITP Mobility and City Transport v roce 2001 nový koncept bezemisního autobusu určeného pro městskou hromadnou dopravu. Hnací jednotka autobusu je založena na kombinaci dvou technologií - elektrického pohonu a palivových článků, které neprodukují žádné emise, ale pouze čistou vodu. Vozidlo je poháněno elektrickým motorem, který funguje na bázi systému palivových článků s integrovanou vyrovnávací baterií. Navíc je recyklována brzdná energie. Palivové články jsou plněny čistým plynným vodíkem, který je ve stlačeném stavu uložen v nádržích na střeše autobusu. Palivové články mají účinnost 52 – 57 %, což je mnohem vyšší než u běžného naftového motoru vyrábějící elektřinu pomocí generátoru. Spotřeba energie byla snížena o 60% v porovnání s obdobným typem autobusu s dieselovým motorem. Hlučnost a vibrace byly sníženy na minimum. Představený prototyp je zatím poslední a nejprogresivnější odpovědí na požadavky moderní městské hromadné dopravy s minimálním dopadem na životní prostředí. Prototyp autobusu je výsledkem spolupráce firem Scania (S), Air Liquide (F), Nuvera (I), SAR (D) a Janovské Univerzity (I) na projektu podporovaném z fondů EU v rámci programu bezjaderné energie (JOULE). Celkový rozpočet projektu dosáhl výše 4,3 miliónů EUR. 6.3. Ekobus Vozidla využívající stlačený přírodní (zemní) plyn (CNG - Commpressed Natural Gas) jako paliva produkují mnohem méně škodlivých látek ve srovnání s vozidly poháněnými benzinovými nebo dieselovými motory. Přírodní plyn je bezolovnatým palivem, které neobsahuje žádný oxid siřičitý ani pevné částice. Vozidla na přírodní plyn splňují v současné době veškeré emisní standardy úřadů pro ochranu životního prostředí Evropské unie a Spojených států amerických. Snížení emisí u konkrétních autobusů závisí na použitých motorech a značce vozidla, v průměru lze při přechodu na využití přírodního plynu počítat s následujícím snížením emisí vůči benzínu a naftě: Průměrné snížení emisí snížení v % benzín nafta oxidy dusíku Nox 77% 80% oxid uhelnatý CO 76-95% 76-95% oxid uhličitý CO2 20% 20%
13
aromatické uhlovodíky HC 85-90% 85-90% emise benzenu 97% 97% Používaný plyn se běžně vyskytuje ve volné přírodě jako metan a neobsahuje ani žádné jiné škodlivé látky. Jakýkoliv únik plynu při skladování stlačeného přírodního plynu v nádržích plnicí stanice i Ekobusu nebo při plnění nádrží není tudíž i vzhledem k použité technologii nebezpečný a navíc je zcela nepatrný ve srovnání s úniky plynů při skladování a čerpání konvenčních paliv (nafta, benzín), kde činí až 45-50% všech automobilových emisí. Spolu se snížením emisí dochází při využití přírodního plynu ke snížení hlučnosti motoru až o 2-4 dB. Dá se říci, že v současné době je jediným ekologičtějším typem pohonu elektrická energie. Ta zatěžuje bezprostřední okolí minimálně, nicméně přináší negativní ekologické dopady při procesu výroby elektrické energie v konvenčních či jaderných elektrárnách. Ekonomika pořízení a provozu dopravní infrastruktury Ekobusu Mezi investiční náklady patří náklady na pořízení vozidel a náklady na vybudování infrastruktury nezbytné pro provozování vozidel. Náklady na pořízení vozidel. Cena autobusů poháněných přírodním plynem v zásadě vychází z cen autobusů, které slouží za základ jejich konstrukce. Obecně se dá říci, že ve srovnání se shodně vybavenými naftovými autobusy domácí produkce jsou autobusy s pohonem na přírodní plyn domácí produkce zhruba dvakrát dražší. Jinak ale vychází cenové porovnání se speciálními a zahraničními autobusy, jako je například autobus Renault/Karosa City Bus, který je zhruba cenově srovnatelný s Ekobusem 10.5 CNG a jehož cena je zhruba o 20 % vyšší než cena Ekobusu 9.5 CNG. Ekologicky přijatelná doprava může být realizována i dopravou trolejbusovou. Přesto, že existuje domácí výrobce trolejbusů, z cenového srovnání vyplývá, že náklady na pořízení jednoho standardně vybaveného trolejbusu převyšují náklady na pořízení Ekobusu domácí provenience o zhruba 10 až 20% (porovnání trolejbusu Š 14 TrM s Ekobusem 9.5 CNG a trolejbusu Š 15 TrM s Ekobusem 10.5 CNG). Navíc v případě trolejbusů je třeba vybudovat velice nákladnou a jednoúčelovou infrastrukturu, jejíž cena může snadno převýšit náklady na pořízení vlastních trolejbusů. Z výše uvedeného srovnání je zřejmé, že ačkoli jsou v Čechách vyráběné autobusy s pohonem na přírodní plyn dražší než domácí naftové autobusy, jsou stále levnější než nakupované dovážené naftové autobusy a jsou i levnější než trolejbusy. Náklady na vybudování infrastruktury Náklady na vybudování infrastruktury se výrazně liší u jednotlivých druhů dopravních prostředků. Nejnižší jsou u autobusové dopravy, kde v zásadě není třeba budovat novou infrastrukturu (na druhou stranu však dochází k latentnímu zatěžování zdravotnictví a sociálních výdajů v souvislosti s negativními dopady škodlivých exhalací konvenčních motorů na lidský organizmus). U autobusů poháněných přírodním plynem je třeba vybudovat plnicí stanici, tedy místo, kde budou autobusy čerpat přírodní plyn do svých nádrží. Tyto stanice stojí dle typu a velikosti od 15 do 20 mil. Kč a bývá poměrně obvyklé, že na financování těchto plnicích stanic se finančně podílejí společnosti z plynárenského průmyslu, které následně těmto stanicím dodávají přírodní plyn. Pak náklady města na výstavbu tohoto zařízení mohou být i nulové. Je třeba podotknout, že tyto plnicí stanice mohou být využity i dalšími společnostmi a institucemi z regionu, a že je možné stanici budovat "stavebnicovým" způsobem umožňujícím postupné zvyšování její plnicí kapacity. U trolejbusů je třeba vybudovat velice nákladnou trolejovou infrastrukturu. Tato infrastruktura je jednoúčelová bez možnosti jejího využití dalšími subjekty. Náklady na její pořízení mohou významně přesáhnout náklady na pořízení vlastních trolejbusů. Tato infrastruktura s sebou přináší poměrně vysoké náklady na údržbu a navíc neumožňuje pružnou změnu trasy trolejbusu.
14
Provozní náklady Provozní náklady všech dopravních prostředků jsou v zásadě obdobné. Autobusy s pohonem na přírodní plyn mají nižší provozní náklady (zejména náklady na pohonné hmoty) s tím, že vyšší odpisy spojené s vyšší pořizovací cenou výhodu nižších nákladů na pohonné hmoty částečně vyrovnávají. Využití ve světě: Státy využívající vysoký počet vozidel na stlačený přírodní plyn jsou Argentina (630 tisíc), Itálie (360 tisíc), Pákistán (120 tisíc), Spojené státy (83 tisíc), Brazílie (80 tisíc), Čína (36 tisíc), Rusko (35 tisíc), Kanada (17 tisíc). V systému veřejné hromadné dopravy provozují autobusy na stlačený přírodní plyn např. tato evropská města : Malmö, Nice, Colmar, Poitiers, Paříž, Řím, Florencie, Barcelona, Bilbao, Porto, Lisabon, Southampton, Dublin, Augsburg, Lipsko. Dále je toto palivo využíváno zejména pro provoz komunálních vozidel a pro automobily taxislužby. Základní popis Ekobusu 9.5 CNG A Ekobusu 10.5 CNG Městský Ekobus 9.5 CNG je třídveřový autobus délky 9,5 m (10,5 m u Ekobusu 10,5 CNG), určený pro hromadnou přepravu osob na krátké vzdálenosti v městském provozu. Tomu odpovídá rozmístění sedadel s prostorem pro dětský kočárek, nebo invalidní vozík. Autobus pojme 25 sedících a 55 stojících osob (30 sedících a 61 stojících u Ekobusu 10.5 CNG), má sníženou podlahu a ve středních dveřích může být uzpůsobena plošina pro bezbariérový nástup. Je vybaven motorem společnosti Cummins (USA) s katalyzátorem, mechanickou nebo automatickou převodovkou a retardérem. Ekobus je poháněn motorem spalujícím alternativní ekologické palivo - přírodního plyn. To mu zaručuje řadu předností před autobusy poháněnými motorovou naftou, zejména: Ekologický provoz. Jde především o nízkou hladinu škodlivých emisí ve výfukových plynech - nižší úroveň emisí než předepisuje norma EURO 5 (vozidlo také splňuje limity nejpřísnější kalifornské emisní normy ULEV - Ultra Low Emission Vehicle - vozidlo s extrémně nízkými emisemi) a nižší hladinou hluku a vibrací. Ekonomický provoz. Stejnou vzdálenost ujede Ekobus s polovičními náklady na pohonné hmoty než obdobný dieselový autobus. Moderní technologie. Ekobus je vybaven nejmodernějšími technologiemi a materiály u všech hlavních použitých komponentů (zejména motor, převodovka, brzdy, nádrže, a další). Bezpečnost. Kromě moderních bezpečnostních prvků jako je řídící elektronika, brzdy a retardér je Ekobus vybaven kompozitovými (uklíko-sklolaminátovými) zásobníky pohonných hmot, které odolávají i takovým nahodilým událostem jako je například požár nebo zásah střelnou zbraní. Použité palivo má dvojnásobně vyšší zápalnou teplotu než běžně používaný automobilový benzín, při jeho úniku nedochází k žádnému znečištění životního prostředí oproti například běžné používané motorové naftě, neboť použitý plyn je látka běžně se vyskytující ve volné přírodě. Projekt ekologické dopravy Právě použití Ekobusů se bude týkat projekt ekologické přepravy na lince Ústí nad Labem centrum – Střekov. Cílem navrhovaného projektu je zajistit ekologickou hromadnou dopravu v městě Ústí nad Labem v oblasti městské části Střekov. Doprava na šesti linkách provozovaných v této oblasti by mohla být zajišťována 25 Ekobusy 9.5 CNG nebo 25 Ekobusy 10.5 CNG, které k pohonu používají motory na stlačený přírodní plyn. Tyto autobusy byly vyvinuty společností ČSAD BUS Ústí nad Labem ve spolupráci se společností SOR Libchavy, spol. s r.o. Oblast Střekova by mohla být první částí ekologizace dopravy v relativně silně ekologicky zatížené aglomeraci. Umožnila by vytvořit v oblasti Střekova klidovou zónu odpovídající charakteru tohoto místa. Při realizaci projektu může město vybudovat nezbytnou infrastrukturu, která mu umožní v případě potřeby dále rozvíjet tento
15
ekologický způsob přepravy osob. Další nezanedbatelnou výhodou tohoto projektu je možnost společného využití této infrastruktury, zejména plnicí stanice, dalšími subjekty v regionu Ústí nad Labem. Z dopravního průzkumu vyplývá, že při zachování intervalů současných jízdních řádů, jsou schopny pojmout stávající objemy cestujících vozy s obsaditelností do 90 míst. Tudíž není třeba nasazení velkokapacitních vozidel a je tedy možné MHD v oblasti Střekova obsloužit Ekobusy 9.5/10.5 CNG. Je třeba podotknout, že nasazení velkokapacitních trolejbusových vozidel pro zajištění přepravy v oblasti Střekova by si vyžádalo změnu koncepce celého městského dopravního systému, což by si vyžádalo dodatečné investice z rozpočtu města. Pro zprovoznění ekologické dopravy na základě využití Ekobusů v oblasti Střekova je třeba realizovat dvě infrastrukturní investice: Výstavba plnicí stanice Výstavba plnicí stanice bude realizována na základě dohody mezi společnostmi ČSAD BUS Ústí nad Labem a.s. a společností Severočeská plynárenská a.s. Tyto společnosti postaví plnicí stanici na vlastní náklady a nedojde tedy k zatížení rozpočtu města. Prohloubení podjezdu Vzhledem k tomu, že Ekobus 9.5/10.5 CNG má větší výšku než nízkopodlažní autobus Karosa City Bus bude třeba realizovat prohloubení podjezdu na trase centrum - Střekov. Odhadovaný náklad této investice je 10 mil. Kč a tato investice by s největší pravděpodobností musela být vynaložena i v případě zajištění dopravy na této lince pomocí trolejbusů. Projekt předpokládá nasazení 25 Ekobusů 9.5 CNG nebo 25 Ekobusů 10.5 CNG. Ekobus 10.5 CNG je prodloužená varianta Ekobusu 9.5 CNG. Pořizovací cena bez DPH je u Ekobusu 9.5 CNG 6 mil. Kč za kus a u Ekobusu 10.5 CNG 7 mil. Kč za kus. Investiční náklady související s pořízením Ekobusů mil. Kč
EKOBUS 9.5 CNG EKOBUS 10.5 CNG
Vybudování infrastruktury
10,0
10,0
Nákup dopravních prostředků
150,0
175,0
Investiční náklady celkem
160,0
185,0
Provozní náklady Očekávané náklady spojené s provozováním MHD v oblasti Střekov 25 Ekobusy dosahují výše 23,4 mil. Kč za rok, což při výhledu na osm let představuje celkové provozní náklady ve výši zhruba 187,2 mil. Kč. Alternativy Alternativně lze zajistit ekologickou dopravu pomocí trolejbusů vyráběných ve společnosti Škoda Ostrov, a.s. Jeden standardně vybavený trolejbus Škoda 14 TrM lze zakoupit za cenu zhruba 6,5 mil. Kč bez DPH (8,5 mil. Kč bez DPH u Škoda 15 TrM), což při nákupu 25 trolejbusů představuje investici ve výši 162,5 mil. Kč bez DPH (212,5 mil. Kč bez DPH u Škoda 15 TrM). Spolu s nákupem trolejbusů by bylo třeba provést elektrifikaci celé linky, tedy investovat dalších zhruba 153 mil. Kč. Vzhledem k tomu, že trolejbus s trolejí je zhruba stejně vysoký jako Ekobus, bude třeba také provést prohloubení podjezdu s náklady cca 10 mil Kč. Celkově tedy investiční náklady této varianty dosáhnou zhruba 274 mil. Kč. Provozní náklady budou srovnatelné s provozními náklady Ekobusů.
16
Náklady ekologizace dopravy - varianta A (použití Š 14 TrM a Ekobusu 9.5 CNG) mil. Kč
Trolejbus Ekobusy y CNG Š 14TrM
Vybudování infrastruktury
163,2
10,0
153,2
Nákup dopravních prostředků
162,5
150,0
12,5
Investiční náklady
1
325,7
160,0
165,7
Provozní náklady za 8 let 2
187,2
187,2
0,0
Náklady celkem
512,9
347,2
165,7
1+2
9.5
Rozdíl
Náklady ekologizace dopravy - varianta B (použití Š 15 TrM a Ekobusu 10.5 CNG) mil. Kč
Trolejbus EKOBUSy 10.5 y Rozdíl CNG Š 15 TrM
Vybudování infrastruktury
163,2
10,0
153,2
Nákup dopravních prostředků
212,5
175,0
37,5
Investiční náklady
1
375,7
185,0
190,7
Provozní náklady za 8 let 2
187,2
187,2
0,0
Náklady celkem
562,9
372,2
190,7
1+2
Z výše uvedeného srovnání vyplývá, že využitím 25 Ekobusů 9.5 CNG lze při srovnatelných provozních nákladech realizovat ekologizaci dopravy v oblasti Střekova za zhruba poloviční investiční náklady než v případě využití 25 menších trolejbusů Š 14 TrM a ušetřit tak částku na úrovni 165 mil. Kč. Tento rozdíl se ještě zvýší v případě použití 25 větších trolejbusů Š 15 TrM, kdy investiční náklady na ekologizaci Střekova jsou opět zhruba dvojnásobné ve srovnání s využitím Ekobusů 10.5 CNG, ale převyšují investiční náklady spojené s pořízením Ekobusů 10.5 CNG o zhruba 190 mil. Kč.
17
7. Znečištění ovzduší Například emise roku 1999 proti roku 1998 v České republice vykazují mírný pokles s výjimkou emisí CO2, kde došlo k mírnému nárůstu (u silniční dopravy nákladní, letecké a vodní dopravy). Emise NO2 se nepatrně zvýšily u silniční dopravy nákladní a dopravy vodní. Co se týče kapalných a plynných pohonných hmot, ze kterého je patrný nárůst prodeje automobilových benzínů a především ekologicky žádoucí pokračující pokles prodeje olovnatých benzínů (proti roku 1998 o 4,4 %) a nárůst prodeje bezolovnatých benzínů (proti roku 1998 o 18,5 %). Po výrazném nárůstu v roce 1997 prodej biopaliv stagnuje a je nadále nízký. Vlivem pokračujícího nárůstu osobních a dodávkových vozidel vzrostl také stupeň motorizace. Podle kvalifikovaných odhadů bylo v ČR v roce 1999 vybaveno katalyzátory cca 981 tis. vozidel, což je o 16,5 % více než v roce 1998. Pokračuje tedy stoupající trend, tak jako u vozidel na alternativní pohon. Což působí na vývoj indexu měrných emisí z dopravy, který ukazuje na pokračující efekt snižování emisí úpravami spalovacích motorů, užitím katalyzátorů a opatřeními k úsporám paliva. Počet nákladních automobilů od roku 1990 vzrostl o více než 90 % a dosáhl v roce 1999 302 tis. vozidel. Dopravní zatížení silniční sítě proti roku 1990 vzrostlo o 26 %, nejvíce na dálnicích , rovněž se značně zvýšila tranzitní doprava a zatížení silničních hraničních přechodů. U nákladní dopravy vzrostl výkon silniční dopravy asi o dva a půlkrát na úkor dopravy železniční, u které výkon klesl asi na polovinu. Výkon lodní dopravy poklesl téměř o 40%. Celkově činí nárůst výkonů silniční nákladní dopravy od roku 1990 více než 120 %. Výkony železniční dopravy poklesly proti roku 1998 o 11 %, její celkový pokles od roku 1990 je cca 60 %. V průběhu let 1990 - 1999 došlo k poklesu poptávky po přepravě osob o 50 %, u MHD byl pokles v přepravě osob asi třetinový, tj. asi 13 %. V období let 1990 - 1999 vzrostl počet osobních automobilů o cca 50 % a dosáhl již téměř 3,7 mil. Zvláště kritický je stav v Praze, kde připadají na jeden osobní automobil dva obyvatelé. V autobusové linkové dopravě je pokles výkonů od roku 1990 více než 50 %. Proti minulým rokům značně poklesla i vytíženost spojů, 87 % autobusových spojů v pracovní dny je pod hranicí rentability. Ve dnech pracovního volna a klidu se toto procento pohybuje okolo 80 %. Od roku 1990 došlo rovněž k poklesu přepravy osob u železniční dopravy, a to o cca 35 %. Růstový trend vykazuje pouze letecká doprava, ve srovnání s rokem 1993 vzrostl počet přepravených osob o více než 100 %, což už ale v současné době neplatí. Na znečištění ovzduší se nejvíce podílí nedokonalým spalováním klasických paliv v motoru (vznik produktů nedokonalé oxidace uhlovodíků), reakcemi kyslíku a dusíku (vytvářejí za vysokého tlaku a teploty při spalovacím procesu oxidy dusíku) silniční doprava. Jedná se o 80-95% škodlivých emisí z dopravy. Nejvíce CO2 produkuje právě silniční doprava - téměř 80%. V Evropské Unii je vyprodukováno 577 miliónu tun CO2 z dopravy (tj. 22,5% celkové produkce CO2 v zemích EU) V České republice je vyprodukováno 14 tun CO2 na obyvatele za rok. Podíl dopravy na produkci CO2 tvoří v ČR 6% z celkového množství. V roce 2000 bylo z dopravy v České republice vyprodukováno více než 8 miliónů tun CO2. Produkce emisí u jednotlivých typů dopravy v České republice v letech 1995 – 2000: Emise oxidu uhelnatého (CO) za jednotlivé druhy dopravy: V tunách 1995 1996 1997 1998 1999 2000 258 586 244 614 269 372 266 103 245 419 243 115 Doprava celkem 182 335 176 651 176 308 179 512 147 694 142 907 Individuální automobilová doprava
18
Silniční veřejná osobní doprava Silniční nákladní doprava MHD - autobusy Železniční doprava - motorová trakce Vodní doprava Letecká doprava
4 143
3 622
2 453
1 645
2 103
2 052
57 597
49 546
77 630
72 906
81 332
84 023
1 893
1 981
1 999
1 899
2 173
2 180
6 914
5 772
5 293
4 019
5 058
4 820
694
718
372
420
686
781
5 010
6 324
5 317
5 702
6 373
6 352
1997
1998
1999
2000
10 163
9 948
10 944
111 18
4 634
4 740
5 260
5 284
156
106
150
148
4 590
4 372
4 609
4 816
148
143
161
163
376
288
368
352
26
30
50
57
233
268
346
361
1997
1998
1999
2000
76 671
73 436
73 729
70 806
53 879
52 744
48 857
45 708
617
407
486
469
20 018
18 439
22 215
22 486
481
453
491
488
1 273
958
1 143
1 080
90
100
155
175
313
335
382
400
1997
1998
1999
2000
192 67
179 14
180 86
180 59
60 666
59 186
63 011
61 283
3 912
2 612
3 716
3 604
112 45
105 26
97 871
99 916
3 700
2 355
3 993
3 975
9 797
7 388
9 294
8 791
689
772
1 260
1 425
1 459
1 568
1 716
1 605
Emise oxidu uhličitého (CO2) za jednotlivé druhy dopravy: V tisících tun 1995 1996 9 535 9 236 Doprava celkem 4 417 4 575 Individuální automobilová doprava 285 257 Silniční veřejná osobní doprava 3 962 3 518 Silniční nákladní doprava 136 148 MHD - autobusy 476 410 Železniční doprava - motorová trakce 48 51 Vodní doprava 211 277 Letecká doprava Emise uhlovodíků (CxHx) za jednotlivé druhy dopravy: V tunách 1995 1996 72 349 69 259 Doprava celkem 55 202 54 064 Individuální automobilová doprava 980 871 Silniční veřejná osobní doprava 13 621 11 915 Silniční nákladní doprava 448 476 MHD - autobusy 1 635 1 388 Železniční doprava - motorová trakce 164 173 Vodní doprava 299 372 Letecká doprava Emise oxidu dusíku (NOx) za jednotlivé druhy dopravy: V tunách 1995 1996 189 98 174 74 Doprava celkem 59 021 58 922 Individuální automobilová doprava 7 536 6 703 Silniční veřejná osobní doprava 104 76 91 709 Silniční nákladní doprava 3 443 3 666 MHD - autobusy 12 577 10 684 Železniční doprava - motorová trakce 1 262 1 328 Vodní doprava 1 383 1 735 Letecká doprava
19
Emise oxidu siřičitého (SO2) za jednotlivé druhy dopravy: V tunách 1995 1996 7 387 5 746 Doprava celkem 861 780 Individuální automobilová doprava 378 290 Silniční veřejná osobní doprava 5 253 3 964 Silniční nákladní doprava 173 158 MHD - autobusy 631 462 Železniční doprava - motorová trakce 63 57 Vodní doprava 28 35 Letecká doprava Emise olova (Pb) za jednotlivé druhy dopravy: V tunách 1995 135 Doprava celkem 129 Individuální automobilová doprava 0 Silniční veřejná osobní doprava 0 Silniční nákladní doprava 0 Železniční doprava - motorová trakce 0 Vodní doprava 6 Letecká doprava
20
1997
1998
1999
2000
6 338
4 901
4 420
4 216
875
696
754
739
165
93
126
114
4 656
3 659
3 008
2 873
160
126
137
127
423
267
318
281
30
28
43
46
29
32
34
36
1996
1997
1998
1999
2000
129
141
132
98
78
122
121
115
71
54
0
0
0
0
0,04
0
14
12
18
15
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
7
6
5
9
9
8. Závěr Doprava je jedním z nejvýznamnějších producentů emisí. Tyto emise je proto nutné omezovat čištěním výfukových plynů po opuštění motorů instalací katalyzátorů do výfukového systému (odstraňují emise chemickou reakcí na povrchu jeho aktivní části - nespálené uhlovodíky se mění na CO2, vodní páru a dusík). Řízené katalyzátory snižují emise NOx o 95%, CxHx o 90% a CO o 80%. Lidé by měli více používat veřejných dopravních prostředků a tím snížit velké množství emisí , které produkuje individuální doprava. Výrobci autobusů snižují emise i hluboko pod emisní limit, pokud jim to technologie umožní. Největší problém je zde s oxidy dusíku. Například u motoru IVECO F2BE 1682G (Euro 3) brání pouze oxidy dusíku a prachové částice tomu, aby splňoval Euro 5. Také zavádění Ekobusů do městské hromadné dopravy představuje, ve srovnání s autobusy poháněnými klasickými dieselovými motory, významné snížení ekologické zátěže městských aglomerací, zejména v oblasti snížení exhalací škodlivých emisí, prachu a hluku. Současně je tento způsob řešení dopravy výrazně levnější a flexibilnější než zavádění trolejbusové dopravy. Je zřejmé, že o něco vyšší pořizovací náklady Ekobusů ve srovnání s klasickými dieselovými autobusy, jsou více než vyváženy přínosem v oblasti snížení ekologické zátěže. Dnes si je už naštěstí většina lidí vědoma důležitosti ochrany životního prostředí a tak snad emise škodlivých látek do ovzduší budou klesat.
Seznam použitých informačních zdrojů: Člupek, J.: Silniční doprava – Typová homologace, Emise vznětových motorů, Praha, 1997, Nakladatelství dopravy a turistiky, 30 s., ISBN 80-85884-74-7 Prezentační CD-ROM společnosti Karosa a.s. http://www.evobus.com http://www.man.cz http://www.scania.cz http://www.referáty.sk Ročenka dopravy 2000
21
Obsah: 1. 2. 3. 4. 5.
Úvod ............................................................................................................................2 Škodlivé látky ve výfukových plynech .......................................................................3 Emisní limity ...............................................................................................................5 Zkoušky emisí .............................................................................................................6 Výrobci autobusů, jejich autobusy a v nich používané motory ..................................7 5.1. Karosa a. s. Vysoké Mýto ....................................................................................7 5.2. Setra .....................................................................................................................8 5.3. Man ....................................................................................................................10 5.4. Scania .................................................................................................................11 6. Jak snížit emise..........................................................................................................12 6.1. Katalyzátory pro naftové motory .......................................................................12 6.2. Autobus bez emisí ..............................................................................................13 6.3. Ekobus................................................................................................................13 7. Znečištění ovzduší.....................................................................................................18 8. Závěr..........................................................................................................................21
22
