Clear Sky Science
הסברים מבוססי ראיות, עם מעט ז'רגון

Clear Sky Science · he

השפעות מחזור חיים ועלויות הפחתת זיהום של חשמול תחבורה ציבורית באמצעות אוטובוסים עם תאי דלק ומערכת סוללה בעיר פוטראג׳איה

· חזרה לאינדקס

אוטובוסים עירוניים יותר נקיים ולמה זה חשוב

אוטובוסים עירוניים אולי לא נראים נוצצים, אך הם סוסים של עבודה בחיי העיר. מאחר שהם פועלים כל היום ברחובות צפופים, האופן שבו אנו מספקים להם אנרגיה משפיע מאוד על איכות האוויר, על זיהום האקלים ועל תקציבי הציבור. המחקר הזה שואל שאלה פשוטה עם השלכות גדולות לערים מלזיות כמו פוטראג׳איה: האם צי האוטובוסים העתידי אמור לפעול על סוללות או על תאי דלק מימניים? באמצעות מעקב אחר השפעות סביבתיות ועלויות ארוכות טווח ממפעל ועד בית הניצוק, המחברים מראים איזו אפשרות מספקת יותר תועלת אקלימית עבור כל רינגיט שמושקע.

Figure 1. אוטובוסים עירוניים המונעים בדיזל מוחלפים באוטובוסים עם סוללות לאוויר נקי ולהשפעה נמוכה יותר על האקלים בפוטראג׳איה.
Figure 1. אוטובוסים עירוניים המונעים בדיזל מוחלפים באוטובוסים עם סוללות לאוויר נקי ולהשפעה נמוכה יותר על האקלים בפוטראג׳איה.

שתי דרכים שונות לאוטובוסים נקיים יותר

המחקר משווה בין אוטובוסים חשמליים עם סוללה, שאוגרים אנרגיה בסוללות גדולות מותקנות על הרכב, לבין אוטובוסים חשמליים עם תאי דלק, שמייצרים חשמל ממימן המאוחסן במיכלים בלחץ. שניהם מבטלים פליטת פליטה מהרכב ברחובות העיר, אך טביעת הרגל הנסתרת שלהם שונה. באוטובוסים עם תאי דלק, הפליטות והעלויות עוברות לשרשרת המימן כולה: ייצור מימן מתוך גז טבעי, שימוש בסולארי או מביומסה, הובלה במשאיות ודחיסתו בתחנות תדלוק. באוטובוסים עם סוללה, ההשפעות נובעות בעיקר מהחשמל המשמש לטעינה ומייצור והחלפת ערימות סוללות ליתיום-יון כבדות.

מעקב אחר השפעות ממקור ועד קצה החיים

כדי להשוות בצורה הוגנת, המחברים משתמשים בגישת מחזור חיים הכוללת ייצור האוטובוס, שינוע מסין למלזיה, חמישה עשר שנות תפעול בשבעת הקווים העירוניים של פוטראג׳איה ומחזור בסוף החיים. הם מדמים דפוסי נסיעה אמיתיים באמצעות פרופילי מהירות מבוססי GPS כדי להעריך שימוש באנרגיה במקום להסתמך על ממוצעים גסים. עבור תאי הדלק בחנו מספר מקורות מימן הזמינים או הסבירים במלזיה: רפורמציה של גז טבעי קונבנציונלית, אותו תהליך עם לכידת פחמן, פירוק מים באמצעות אנרגיה סולארית, גזיפיקציה של שאריות שמן דקל, ושיטה מתפתחת שהופכת ביומתאן למימן ולפחמן מוצק באתר במגרש האחסון.

מה מספרים המספרים על זיהום

בלמעלה מכל המדדים הסביבתיים, אוטובוסים עם סוללה מתפקדים הכי טוב. במהלך מחזור החיים המלא הם פולטים כ-58 קילוגרם פחמן דו-חמצני לכל 100 קילומטרים ברשת האנרגיה הנוכחית של מלזיה שעושה שימוש רב בדלקים מאובנים, נמוך בהרבה מהמקרה הנקי ביותר של תאי דלק שעמד על כ-121 קילוגרם. אוטובוסים עם תאי דלק נראים מעט טובים יותר כאשר המימן מיוצר מאנרגיה סולארית או משאריות דקל, אך הם עדיין נושאים עימם עומסים נוספים כמו חלקיקים עדינים מתהליך גזיפיקציית הביומסה או חומרה סולארית עתירת מתכות. כאשר כל סוגי הנזקים מומר לערך כספי משוער, לאוטובוסים עם סוללה יש את "תווית המחיר" הסביבתית הנמוכה ביותר — בסביבות 830,000 דולרים אמריקאיים בעלויות חיצוניות לאורך חיי השירות של אוטובוס אחד — בעוד שכל אפשרות תאי דלק יקרה יותר.

Figure 2. נתיבי אנרגיה המדגימים את שרשרת המימן המורכבת של אוטובסי תאי דלק מול טעינה פשוטה ויעילה יותר של סוללות.
Figure 2. נתיבי אנרגיה המדגימים את שרשרת המימן המורכבת של אוטובסי תאי דלק מול טעינה פשוטה ויעילה יותר של סוללות.

מה המספרים אומרים על כסף

המחקר גם סוכם את כל מה שמפעיל ישלם בפועל לאורך חמש עשרה שנה, כולל האוטובוסים עצמם, תחנות טעינה או דלק, חשמל או מימן, והחלפות סוללות או ערימות תאי דלק. אוטובוסים עם סוללה יוצאים זולים באופן ברור, עם עלות בעלות כוללת של כ-8.9 מיליון דולרים אמריקאיים לצי בפוטראג׳איה, או בערך 53 דולרים לכל 100 קילומטרים לאוטובוס. המקרה הטוב ביותר של תאי דלק, עם ייצור מימן באתר מתוך ביומתאן, עדיין עולה סביב 21.6 מיליון דולרים, בעיקר מכיוון שמפיקות והעברת המימן יקרות. כאשר מחלקים את העלויות לפי כמות זיהום האקלים שנחסך בהשוואה לאוטובוסים דיזליים, אוטובוסים עם סוללה חוסכים פליטות במחיר של כ-0.39 דולרים לכל קילוגרם פחמן דו-חמצני, בעוד שאפשרויות תאי הדלק יקרות בכמה מונים לכל יחידת תועלת.

מה משמעות הדבר לתחבורה עירונית בעתיד

לתנאים של היום בפוטראג׳איה ובערים מלזיות דומות, המסר ברור: אוטובוסים חשמליים עם סוללה מספקים יותר תועלת אקלימית וסביבתית תמורת פחות כסף מאשר אוטובוסים עם תאי דלק. זה לא אומר שאוטובוסים מונעי מימן מיותרים; הם עדיין יכולים למלא תפקיד מאוחר יותר, במיוחד בקווים ארוכים יותר או כדי לעזור להניע תעשיית מימן לאומית. אבל כצעד מעשי ראשון לניקוי תחבורה עירונית ולהרחבת כספי האקלים המוגבלים, המחקר מציע שמייסדי מדיניות ומתכננים צריכים להתמקד באוטובוסים עם סוללה, תוך המשך שיפור שרשראות אספקת המימן כדי שאוטובוסים עם תאי דלק יוכלו להתחרות טוב יותר בעתיד.

ציטוט: Chong, J.W., Hanafiah, M.M. Life cycle externalities and abatement costs of public transport electrification using fuel cell and battery electric buses in Putrajaya city. Sci Rep 16, 15312 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-46665-w

מילות מפתח: אוטובוסים חשמליים עם סוללה, אוטובוסים עם תאי דלק מימניים, תחבורה ציבורית, הערכת מחזור חיים, פליטות גזי חממה