Экологичные автобусы. Какой транспорт самый экологичный? Транспорт на солнечных батареях и индукционных движителях

Ежедневно общественный транспорт проезжает сотни километров и сжигает сотни литров топлива. А ведь с ростом городов потребность в общественном транспорте все увеличивается, нагрузка на дороги растет, а вместе с этим растет и количество выхлопных газов, сажи, пыли и копоти в воздухе. И всем этим дышат водители, пассажиры и пешеходы. Наверное, в каждом крупном городе России ощущается острая необходимость в такой системе общественного транспорта, которая наносила минимальный ущерб окружающей среде, отвечала экологическим запросам современности.

Пока в России проблема еще только-только начинает приобретать остроту, в ряде городов мира уже сделаны первые шаги для изменения ситуации к лучшему.. Так, например, в Нью-Йорке программа перевода городского транспорта на альтернативные источники энергии существует уже более 20 лет. Согласно ей, по улицам города курсируют автобусы на сжиженном газе, а старые дизельные автобусы подлежат замене на более новые, с дополнительными фильтрами.

Аналогичная ситуация существует и в столице Великобритании. В марте 2006 года на улицах Лондона появились гибридные автобусы. Все автобусы успешно прошли испытания. Воодушевленные этим власти города заявили, что уже в скором времени все без исключения автобусы будут ездить на гибридных двигателях. А совсем недавно лондонцы стали участниками еще одного эксперимента с общественным транспортом — в городе появилось 10 автобусов, которые приводятся в движение топливными элементами, работающими на сжатом водороде. Пассажиры уже оценили их бесшумность и плавность хода. Вместе с тем экологические автобусы развивают достаточно серьезную скорость — до 80 км/час.

В столице Китая, Пекине, сейчас курсирует 1000 гибридных автобусов. Они используют всего 29,5 литров бензина на 100 км. Это количество горючего идет на генерацию электричества, которое необходимо для приведения автобуса в движение. Экологи отмечают значительное снижение вредных выбросов в атмосферу и улучшение экологической ситуации в городе. Несколько подобных автобусов мэр Пекина преподнес в дар правительству Москвы.

Интересно обстоят дела в немецком Гамбурге, где довольно успешно реализуется программа «Чистый городской транспорт для Европы». В рамках программы по городу ездят 30 автобусов, работающих на водороде. Водород как топливо примечателен тем, что при его сгорании образуется вода. При этом в атмосферу не выбрасывается никаких выхлопных газов и продуктов горения. Единственная сложность состоит в том, что выделение чистого водорода — довольно сложный и трудоемкий процесс, однако власти Гамбурга надеются в скором времени решить и эту проблему.

В России же с 2010 года экобусы достаточно успешно курсируют в Краснодаре. Примечательно, что все они — разработка Энгельсского троллейбусного завода. Работают такие автобусы на природном газе и электричестве. Как и все транспортные средства, работающие на электричестве, они бесшумны. Экобусы достаточно дружественны окружающей среде — выброс вредных вещество значительно снижен.

Эксперименты по внедрению экобусов в качестве общественного транспорта сейчас проводятся во многих городах России, в том числе и Москве. Поэтому учитывая мировые тенденции можно смело предположить, что системы общественного транспорта крупных городов России в скором времени, возможно, будут пересмотрены в пользу внедрения экологических автобусов.


«Новый бесшумный и экологичный вид транспорта - электробус - начинает работать в столице» — сообщает портал mos.ru. Ввод в эксплуатацию электробусов 1-2 сентября закончился неудачно: проблемы с подзарядкой, неработающие системы кондиционирования и другие поломки.

1 сентября на ВДНХ прошла презентация первого электробуса, где присутствовал кандидат в мэры Москвы Сергей Собянин, а так же руководитель Департамента транспорта Максим Ликсутов.

Учредитель «Городских проектов» и урбанист Максим Кац сообщил в своем твиттере, что первый электробус с Собяниным на борту проехал 500 метров и сломался. Последующие запуски закончились неутешительно: проблемы с зарядкой, неработающая система кондиционирования, постоянные остановки и поломки.

Мэрия Москвы и СМИ умалчивают о сложившейся ситуации. Сергей Собянин ожидал, что запуск электробусов значительно улучшит экологическую обстановку .

Так, уже несколько раз в течение мэрского срока анонсировался запуск электробусов и такой результат явно не то, что ожидал получить С.С. Собянин за неделю до единого дня голосования.

В экологическом рейтинге субъектов РФ Общероссийской Общественной организации «Зеленый патруль» Москва заняла пятое место, поднявшись за год на 9 позиций. Улучшить состояние экологии в столице помогли в том числе меры по развитию городской транспортной системы.

Экологический рейтинг субъектов Российской Федерации публикуется с 2008 года и выходит четыре раза в год: зимой, весной, летом и осенью. По итогам зимы 2016-2107 Москва заняла 5 место. Прошлой зимой столица размещалась на 14 позиции. В основу расчета экологического рейтинга берутся оперативные данные об экологически значимых событиях, происшествиях и проблемах. Ознакомиться с методологией расчёта можно на сайте «Зеленого патруля» www.greenpatrol.ru/sites/default/files/_ppt_1_0_0.pdf

По данным рейтинга, на экологическую ситуацию в Москве повлияли транспортные решение последних лет – ввод платной парковки, закупка нового подвижного состава общественного транспорта, создание пешеходных пространств и велодорожек в рамках программы «Моя улица», регулирование движения грузовиков и другие инициативы.

Общественный транспорт – один самых экологичных участников движения на столичных дорогах. С 2013 года автобусы, закупаемые в Москве, соответствуют экологическому классу двигателя Евро-5. Автобусный парк перевозчика ГУП «Мосгортранс» обновлен на 95%. В 2016 году благодаря реформе наземного городского пассажирского транспорта на маршруты вышли 2 тысячи новых экологичных транспортных средств. Средний возраст автобусов коммерческих перевозчиков составляет 1 год, а «Мосгортранса» – 4,9 лет.

В ближайшие три года в Москву будут поставлять по 100 трамваев ежегодно. Каждый современный трёхсекционный трамвай перевозит на 30% больше пассажиров, чем трамвай обычной конструкции. Кроме того, в столице проходит испытания новый электробус российского производства.

В 2016 году количество пассажиров городского транспорта выросло на 600 млн человек по сравнению с 2010 годом. Москвичи стали разумнее использовать автомобиль, отдавая предпочтение другим способам передвижения по городу. Запуск движения по Московскому центральному кольцу, а также ввод новой маршрутной сети «Магистраль» в 2016 году сделали городской транспорт удобнее и привлекли новых пассажиров. Растущая популярность московских такси и системы каршеринга также позволяет сокращать количество личных автомобилей в городе и улучшать дорожную ситуацию, что положительно сказывается на экологической обстановке в городе.

«Работа Правительства Москвы, и в частности, Транспортного комплекса, в направлении реорганизации города позволила Москве войти в топ-5 рейтинга экологичности. Москва почти на один год раньше, чем остальные регионы России, приняла закон о продаже топлива стандарта Евро-5, что положительно сказалось на качестве воздуха. Положительный эффект дали и высадка деревьев, ввод платных парковок, ограничение въезда грузового транспорта», – отметил председатель управления Общероссийской Общественной организации «Зеленый патруль» Андрей Нагибин.

«Строительство жилого фонда, рост населения и увеличение числа автомобилей требуют от Правительства Москвы новых решений для улучшения состояния городской экологии и повышения качества жизни горожан. В 2017 году мы продолжим закупать современный и экологичный подвижной состав, совершенствовать маршрутную сеть, отдавая предпочтение передвижению по городу общественному транспорту, а также поддерживать развитие альтернативного транспорта – велосипедного движения, каршеринга и электромобилей», – рассказал заместитель мэра Москвы, руководитель Департамента транспорта и развития дорожно-транспортной инфраструктуры Москвы Максим Ликсутов.

«С 1 января 2017 года грузовики с двигателями ниже класса Евро-3 не могут въезжать на Третье транспортное кольцо (ТТК) и в его пределы, а грузовики с двигателем ниже класса Евро-2 - на Московскую кольцевую автомобильную дорогу (МКАД) и в ее пределы. Порядка 30% выхлопных газов, загрязняющих воздух в районе автомобильных трасс, выбрасывают грузовики. Ограничения должны стимулировать транспортные компании обновить автопарк на более современный. Мы ожидаем, что ограничение на въезд грузового транспорта в центральную часть города снизит загазованность воздуха на 2-3%, а это существенно для такого мегаполиса, как Москва. Думаю, в конце 2017 года мы уже сможем оценить эффективность этой меры», - отметил Руководитель Департамента природопользования и охраны окружающей среды города Москвы Антон Кульбачевский.

Проблема глобального потепления, вызванного ростом углекислого газа в атмосфере, постоянно звучит в речах видных деятелей и организаций, занимающихся экологией. Несмотря на то что данная идея ставится под сомнение, зачастую вполне аргументированно, наличие масштабного загрязнения окружающей среды различными транспортными средствами стоит весьма остро.

Да, факты говорят, что углекислый газ, вырабатываемый всей промышленностью и автомобилями, может оцениваться всего в несколько процентов от уровня вреда, который наносится извержением среднего вулкана. Но проблему других выбросов человечество не может игнорировать. Чтобы снизить вред для природы, разрабатывается экологический транспорт, удобный для людей и безопасный для экосферы.

Современные двигатели могут называться верхом экологичности, если проводить сравнение с их предшественниками полувековой давности. Использование биодизеля, постоянное снижение уровня вредных веществ в выхлопе, задаваемое стандартами безопасности, положительно влияет на атмосферу городов.

Однако постоянный рост количества автомобилей на дорогах не ведет к снижению вреда для окружающей среды. К самым заметным опасным чертам современного транспорта относятся:

  • наличие в выхлопе угарного газа, смертельно опасного для человека и других живых организмов;
  • присутствие солей тяжелых металлов, осаждаемых в почву;
  • наличие активных веществ кислотной, щелочной групп, которые при растворении в атмосферных осадках воздействуют на почву, конструкции зданий, загрязняют грунтовые воды.

Экологические проблемы транспорта не ограничиваются только выбросами и опасностями, связанными с работой двигателей. К области вредных воздействий относятся протечки масел, топлива, выбросы сажи, неизбежные у дизельных двигателей. Ущерб природе наносит и добыча исходного сырья для производства бензина и дизеля, а также его переработка.

Чем характеризуется экологический транспорт

Экологичные автомобили минимизируют до предела все выбросы в окружающую среду. Современные инженерные идеи, реализованные «в металле» и используемые на дорогах, знакомы многим, например, в виде общественного транспорта. Другие экологически чистые автомобили работают либо на гибридном принципе, используя меньшее количество топлива, либо построены без применения двигателей внутреннего сгорания.

Общественный транспорт

Знакомые всем экологически чистые виды транспорта – общественные троллейбусы, трамваи, метро. Эта часть инфраструктуры городов, если оценивать конкретное средство передвижения, кажется идеальной. В воздух не выбрасывается вредных веществ, нет сажи, нет масштабных задымлений атмосферы. Экология транспорта этого типа привлекательна, но несколько спорна.

  1. Общественный транспорт используется в дневное время суток.
  2. Необходимые мощности энергетической сети весьма высоки.
  3. Существуют большие утечки энергии из-за повреждений сетей, коротких замыканий, различных аварийных ситуаций.

В результате происходит рост нагрузки на производителей электроэнергии. Тепловые станции сжигают больше топлива, увеличивая выбросы в атмосферу. Регулировать нагрузку по времени суток с помощью общественного электрического транспорта весьма трудно. Поэтому человечеству необходим другой выход.

Гибридные автомобили

Популярные и знакомые всем гибриды представляют собой автомобиль, у которого двигатель внутреннего сгорания работает в стабильном, контролируемом режиме. Часть нагрузки берет на себя вторичная электрическая система привода. Экологический транспорт такого рода действует по следующей схеме:

  • во время движения по трассе с крейсерской скоростью или с малым диапазоном ее изменения работает двигатель внутреннего сгорания;
  • в городском режиме, когда скорость не нужна, а требуются постоянные разгоны и торможения, автомобиль приводится в движение электродвигателем;
  • во время нахождения в городе, двигатель внутреннего сгорания обеспечивает только работу кондиционера, а также электрогенератора, подзаряжающего аккумуляторы автомобиля.

Экологичный транспорт гибридного типа значительно снижает выбросы вредных веществ в атмосферу. Общее потребление топлива падает до 50% (для автомобилей, которые большей частью двигаются в городском цикле). Но при дальних поездках по трассе преимущества гибридов сходят на нет.

Аккумуляторные электромобили

Электромобили, которые питаются только от аккумулятора, признаются множествами экспертов как самое удобное и рациональное решение. Сегодня серийно выпускается широкий ряд моделей – от пикапов, например, торговой марки «Шевроле», способных пройти с одной зарядки под грузом до 240 км, до небольших автомобилей для индивидуального или семейного пользования. Такие экологические виды транспорта решают сразу несколько проблем:

  • у электромобилей нет выброса вредных веществ в атмосферу;
  • тактико-технические характеристики инженерных решений весьма привлекательны: модели
  • «Ниссан», способные заряжаться даже от обычной электросети квартиры, могут пройти с одного заряда до 400 км;
  • восстановление емкостей аккумуляторов происходит в ночное время суток, что дает возможность балансировать нагрузку на инфраструктуру производства электроэнергии.

Становится ясно, почему все больше компаний предлагают на рынке свои разработки электромобилей. Распространение такого вида транспорта ограничено – в некоторых странах не приняты системы стандартов и законов, регламентирующие налогообложение, правила использования и обслуживания таких индивидуальных средств передвижения.

Но в целом ряде государств электрический автомобиль стал привычным транспортом, предусмотрена даже инфраструктура для быстрой зарядки аккумуляторов от мощных источников энергии.

Транспорт на солнечных батареях и индукционных движителях

Автомобиль на солнечных батареях давно присутствует в произведениях фантастов и различных фильмах о будущем. Такой вид транспорта существует. Его развитие пока тормозится несомненным недостатком:

  • движение автомобиля может происходить только днем;
  • аккумуляторы, способные обеспечить тягу вечером и ночью, утяжеляют инженерное решение, удорожают автомобиль, снижают общую динамику.

Индивидуальные средства передвижения на солнечных батареях не предлагаются на рынке. Но общественный транспорт уже функционирует. К серийным, существующим и используемым решениям относятся автобусы на солнечных батареях, двигающиеся по маршрутам в городах Австралии.

Другой пример – мини-поезда для туристов, запущенные в Венгрии. Реализует проекты общественного транспорта, движимого энергией солнца, Китай и другие страны с высоким промышленным потенциалом.

Еще один интересный тип экологичного средства передвижения питается так же, как смартфоны с беспроводной зарядкой. Источником энергии служит кабель, проложенный под дорогой. С помощью индукции электричество передается на двигатели. Такие автобусы курсируют по улицам Парижа (проект Jeweline), в парках Америки, Японии.

Другую схему применения индукции нашли шведские инженеры. Рейсовые автобусы Scania Citiwide построены как электромобили. Они оснащены аккумуляторами и движутся свободно. Станции подзарядки на индукционном принципе располагаются прямо в зонах остановок общественной сети. Это дало транспорту мобильность и одновременно возможность двигаться как угодно долго, не привязываясь к проложенной под дорогой линии энергопитания.

Индукционные автобусы, не оснащенные аккумуляторами, предлагают еще одно преимущество. Им не нужен водитель. Маршрут четко выверен, проходит там, где проложен силовой кабель под дорогой. При этом скорость транспортного средства легко контролировать, возможно даже отслеживание положения конкретной машины в пути, организуя безопасный режим.

Но в масштабах большого города, где присутствует множество участников дорожного движения, систему слежения сложно реализовать. Поэтому автобусы с кабельным питанием двигаются пока только в зонах туристических маршрутов в парках или четко локализованных областях городов.

Значение транспорта для человечества трудно переоценить. С незапамятных времен он играл важную роль, постоянно развиваясь и совершенствуясь. Произошедшая в XX веке научно-техническая революция, рост населения, урбанизация и множество других факторов вывели его развитие на совершенно новый уровень.

Однако, одновременно с этим появилась и проблема: огромное количество транспортных средств стало причиной ухудшения экологической обстановки в масштабах всей планеты. Именно поэтому все большее внимание обращается сегодня на развитие экологических видов транспорта.

Любой транспорт, получение энергии для которого не связанно с процессами горения углеводородов, можно назвать экологически чистым. Исключение составляют атомные реакции, которые на сухопутном транспорте не используются. Биодизель, двигатель внутреннего сгорания на спирту тоже сжигают углерод, поэтому их нельзя относить к экологически чистым видам транспорта. Наиболее правильно классифицировать экотранспорт по видам двигателей.

Электрический привод

На данный момент это самый быстроразвивающийся вид экологически чистого транспорта. Ему предписано большое будущее и это уже заметили все крупные автомобилестроительные концерны. Несколько тысяч электромобилей уже ездят по дорогам мира. Причем, будущий электромобиль не будет иметь такие большие габариты и стоимость, как знаменитый электромобиль Tesla. Это будет, скорее, некое подобие рикши с кабиной или с обычным автомобильным кузовом из пластика. В среднем, чтобы электромобиль мог конкурировать с бензиновым ему нужно весить в четыре раза меньше. Подобные примеры в автомобильной промышленности есть.

Основная проблема электромобилей — аккумуляторы. Именно они являются уже единственным ограничением к массовому производству электромобилей. Все остальные технические ограничения преодолены еще 50 и 100 лет назад. Электродвигатель имеет КПД больше бензинового. Его ресурс намного выше, а сложность изготовления небольшая. К тому же ему не требуется КПП. Сейчас большинство серийных электромобилей производится с литиевыми аккумуляторами. Они имеет очень высокую стоимость. Как альтернатива предложены серно-натриевые аккумуляторы. На данный момент в Японии применяются стационарные серно-натриевые аккумуляторные станции, мощностью более 1 мВт. Возможно, в дальнейшем они появятся на электромобилях.

Водородные двигатели

Водород — самой энергоемкое топливо в мире. Калорийность одной весовой части чистого газообразного водорода превосходит бензин в 2,5 раза. Это означает, что весовой запас водорода в баллоне может быть во столько же раз меньше. Сгорание водорода может происходить в обычном поршневом двигателе. При этом есть технологические сложности. Из-за высокой температуры горения необходимо усиливать блок цилиндров керамикой, что очень сложно и дорого.

По этой причине особый интерес представляют катализаторы — установки беспламенного горения водорода. Однако, им требуется баллонный кислород, а их стоимость тоже высокая. При окислении водорода в катализаторе вырабатывается электрический ток. Работает такая установка бесшумно и с высоким КПД. К сожалению, высокая цена не сулит водородным автомобилям массового распространения. В настоящее время они тоже уже ездят по дорогам.

Есть и иные решения в области экотранспорта: пневмодвигатели, химические батареи (тепло или ток выделяется при окислении металла), механические накопители энергии, пружинный привод. Пока все они находятся на стадии разработок, уступая место электромобилям.

Воздухомобиль

В настоящее время выпускаются воздухомобили (пневмомобили), так называются автомобили, имеющие пневматический двигатель, для работы которого используется сжатый воздух. Накопление энергии происходит посредством нагнетания его в баллоны. Затем, проходя через систему распределения, сжатый воздух попадает в пневмодвигатель, который и приводит машину в движение. Таким образом, при езде на малой скорости или на небольшое расстояние, подобный автомобиль использует только воздух, не нанося вреда окружающей среде.

Сегвей

В ряде стран работники почты, игроки в гольф, полицейские и многие другие категории граждан передвигаются при помощи такого вида транспорта, как сегвей. Это самобалансирующийся самокат, имеющий два колеса, располагающиеся по обе стороны от водителя. Балансировка сегвея происходит автоматически и зависит от положения корпуса ездока: при его отклонении назад самокат замедляется, останавливается или едет задним ходом, а при наклоне вперед - начинает движение или ускоряется. На каждом из колес сегвея есть собственный электродвигатель, который реагирует на малейшие изменения равновесия транспортного средства. Двигатель работает от литий-ионных аккумуляторных батарей, их подзарядка происходит автоматически при спуске с горы. На полную же зарядку достаточно 8 часов. Можно воспользоваться и обычной розеткой - 15 минут зарядки хватает примерно на 1,6 километра пути.

Моноколесо (сегвил)

Моноколесо (сегвил) - электрический самобалансирующийся самокат, имеющий только одно колесо и подножки, расположенные по обе стороны от него, впервые появилось в 2012 году в США. Оно оснащено мощным электромотором (250—2000 Вт) и гироскопами, необходимыми для автоматической балансировки. Когда питание включено, гироскопы выравнивают колесо относительно оси, поддерживая этим баланс. Также в самокате установлены акселерометры и разнообразные сенсоры.

Управление транспортным средством происходит посредством изменения наклона тела: при отклонении назад сегвил тормозит или меняет направление, при переносе центра тяжести вперед - ускоряется. Когда самокат останавливается, водитель должен опираться на ногу. Наибольшее распространение получил этот вид транспорта в Китае.

Городской экотранспорт

Наверное, всем известны такие виды экологического транспорта, как троллейбус и трамвай. Они оба работают от электричества и предназначены для перевозки пассажиров.

Трамвай - один из первых видов городского общественного транспорта, появился еще в начале XIX века, тогда он приводился в движение с помощью конной упряжке. Первый электрический трамвай появился в 1881 году в Германии.

Троллейбус же появился в виде первой экпериментальной троллейбусной линии в 1882 году, так же в Германии. Причём вначале троллейбусы эксплуатировались только, как дополнительный транспорт к трамваю. Первая полностью троллейбусная линия же открылась в 1933 году в Москве.

Велосипед и самокат

Нет, наверное, человека, никогда бы не пробовавшего прокатиться на самокате или велосипеде. Эти колесные транспортные средства двигаются посредством мускульной силы субъекта. В велосипеде для этой цели используются ножные педали, а в самокате движение обеспечивается благодаря многократному отталкиванию ногой от земли. На велосипеде человек занимает сидячее положение, на самокате же он стоит, держась за руль. Самокаты теперь используются не только для развлечения детьми, но и наряду с велосипедами применяются и взрослыми: работниками почты, полиции и даже скорой помощи.

Многие люди в Европе и Америке предпочитают добираться на работу на велосипеде, в Токио на самокате, поскольку, с одной стороны, нет необходимости стоять в пробках, а с другой - благодаря физической нагрузке организм становится более здоровым.

С каждым годом необходимость использования экологического транспорта растет, так как функционирование нынешней транспортной системы с выбросом загрязняющих веществ в воздух всё больше ухудшает экосистему нашей планеты.