Putrajaya kentinde yakıt hücreli ve bataryalı elektrikli otobüslerin toplu taşımanın elektriklenmesinin yaşam döngüsü dışsallıkları ve azaltma maliyetleri

Daha temiz şehir otobüsleri ve neden önemli oldukları

Şehir otobüsleri gösterişli görünmeyebilir, ancak kentsel yaşamın iş yükünü taşıyan araçlardır. Gün boyu kalabalık sokaklarda çalıştıkları için nasıl güçlendirildikleri hava kalitesi, iklim kirliliği ve kamu bütçeleri üzerinde büyük etki yapar. Bu çalışma Malezya’daki Putrajaya gibi şehirler için büyük sonuçları olan basit bir soruyu gündeme getiriyor: geleceğin otobüs filoları bataryalı mı yoksa hidrojen yakıt hücreli mi olmalı? Fabrikadan hurdaya kadar hem çevresel etkileri hem de uzun vadeli maliyetleri izleyerek, yazarlar hangi seçeneğin harcanan her ringgit için daha fazla iklim faydası sağladığını gösteriyor.

Daha temiz otobüslere iki farklı yol

Araştırma, büyük yerleşik bataryalarda enerji depolayan batarya elektrikli otobüsleri ile basınçlı tanklarda taşınan hidrojenle elektrik üreten yakıt hücreli elektrikli otobüsleri karşılaştırıyor. Her ikisi de şehir sokaklarında egzoz emisyonlarını ortadan kaldırıyor, ancak gizli ayak izleri farklılık gösteriyor. Yakıt hücreli otobüslerde emisyonlar ve maliyetler tüm hidrojen zincirine kayıyor: hidrojenin doğal gazdan, güneş enerjisinden veya biyokütleden üretilmesi, kamyonla taşınması ve ikmal istasyonlarında sıkıştırılması. Batarya otobüslerinde ise etkiler ağırlıklı olarak onları şarj etmek için kullanılan elektrikten ve ağırlıklı lityum-iyon batarya paketlerinin üretiminden ve değiştirilmesinden kaynaklanıyor.

Etkiyi beşikten mezara izlemek

Adil bir karşılaştırma yapmak için yazarlar, otobüs üretimini, Çin’den Malezya’ya nakliyeyi, Putrajaya’nın yedi kentsel hattında on beş yıl süren işletmeyi ve ömrün sonundaki geri dönüşümü içeren bir yaşam döngüsü yaklaşımı kullanıyor. Ortalama değerler yerine enerji kullanımını tahmin etmek için GPS tabanlı hız profillerini kullanarak gerçek sürüş desenlerini simüle ediyorlar. Yakıt hücreleri için Malezya’da mevcut veya makul görülen birkaç hidrojen kaynağını test ediyorlar: konvansiyonel doğal gaz reformasyonu, karbon yakalama ile aynı süreç, güneş enerjisiyle su ayrıştırma, palmiye yağı atıklarının gazlaştırılması ve depoda biyometanı hidrojen ve katı kara dönüştüren gelişmekte olan bir yöntem.

Veriler kirlilik hakkında ne söylüyor

Çoğu çevresel ölçekte batarya otobüsleri en iyi performansı gösteriyor. Tam yaşam döngüleri boyunca, Malezya’nın şu anki fosil ağırlıklı şebekesinde 100 kilometre başına yaklaşık 58 kilogram karbondioksit yayıyorlar; bu, en temiz yakıt hücresi vakasının yaklaşık 121 kilogramındaki seviyenin çok altında. Hidrojen güneş enerjisinden veya palmiye kalıntılarından üretildiğinde yakıt hücreli otobüsler biraz daha iyi görünse de, biyokütle gazifikasyonundan kaynaklanan ince partiküller veya metal açısından yoğun güneş ekipmanı gibi ek yükler taşımaya devam ediyorlar. Tüm zarar türleri yaklaşık bir para değerine dönüştürüldüğünde, batarya otobüslerinin çevresel “fiyat etiketi” tek bir otobüsün hizmet ömrü boyunca yaklaşık 830.000 ABD doları ile en düşük oluyor; tüm yakıt hücresi seçenekleri bundan daha yüksek maliyet taşıyor.

Paranın ne dediği

Çalışma ayrıca bir işletmecinin on beş yıl boyunca gerçekten ödeyeceği her şeyi topluyor: otobüslerin kendisi, şarj veya ikmal istasyonları, elektrik veya hidrojen ve batarya ya da yakıt hücresi paketlerinin değiştirilmesi. Batarya otobüsleri açıkça daha ucuza geliyor; Putrajaya filosu için toplam sahip olma maliyeti yaklaşık 8,9 milyon ABD doları ya da otobüs başına 100 kilometre için kabaca 53 dolar düzeyinde. Biyometandan yerinde hidrojen üretimiyle en iyi yakıt hücresi senaryosu bile hâlâ yaklaşık 21,6 milyon dolar tutuyor; bunun temel nedeni hidrojen üretimi ve teslimatının pahalı olması. Maliyetler dizel otobüslere kıyasla kaçırılan iklim kirliliğinin azaltılması miktarına bölündüğünde, batarya otobüsleri karbondioksit başına yaklaşık 0,39 dolar maliyetle emisyonları azaltırken, yakıt hücresi seçenekleri birim fayda başına birkaç kat daha maliyetli oluyor.

Geleceğin şehir yolculuğu için ne anlama geliyor

Bugünün Putrajaya’sı ve benzer Malezya şehirleri koşulları için mesaj açık: batarya elektrikli otobüsler, hidrojen yakıt hücreli otobüslere kıyasla daha az paraya daha fazla iklim ve çevresel fayda sağlıyor. Bu, hidrojen otobüslerinin faydasız olduğu anlamına gelmiyor; özellikle daha uzun hatlar için veya ulusal bir hidrojen endüstrisini başlatmaya yardımcı olmak için ileride rol oynayabilirler. Ancak şehir ulaşımını temizlemek ve sınırlı iklim kaynaklarını en iyi şekilde kullanmak için pratik ilk adım olarak, çalışma planlayıcıların batarya otobüslerine odaklanmasını ve aynı zamanda hidrojen tedarik zincirlerini iyileştirmeye devam ederek yakıt hücresi otobüslerin gelecekte daha rekabetçi hale gelmesini sağlamayı öneriyor.

Atıf: 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

Anahtar kelimeler: batarya elektrikli otobüsler, hidrojen yakıt hücreli otobüsler, toplu taşıma, yaşam döngüsü değerlendirmesi, sera gazı emisyonları