Hladnoća u Oslu nije pokidala nove električne autobuse niti ih “pretvorila u kocke leda”

Viralna priča o smrznutim električnim autobusima u glavnom gradu Norveške probijala se neko vrijeme do našeg govornog područja [1, 2], a pred sam kraj 2023. dospjela je i do samog mainstreama. Jutarnji list je, naime, objavio tekst s naslovom: “Paraliza grada: Smrznuti električni autobusi blokirali europsku zelenu prijestolnicu“, uz kratko objašnjenje prije naslovne fotografije: “Niske temperature pretvorile su električne autobuse u ‘kocke leda‘”. Priču su prenijeli i neki rubni portali [1, 2, 3] pa čak i dodali da su autobusi – pokvareni.

Iz hrvatskih je medija ova, kako će se ispostaviti, netočna informacija otputovala natrag do Osla, odakle nam se javila čitateljica: “Svjedočim da je to dezinformacija. Kraće domete autobusa rješavaju češćim punjenjem, ali ne radi se o paralizi prometa.”

Što se (nije) dogodilo?

Naime, Jutarnji list je na Staru godinu izvijestio:

Stanovnici Osla, europske zelene prijestolnice, javljaju da su električni autobusi paralizirali grad i da javni prijevoz uopće ne funkcionira. Na društvenim mrežama pišu da je cijela flota izvan pogona, piše Euronews.

Gradske vlasti nedavno su izdvojile 100 milijuna eura za 180 novih električnih autobusa s namjerom da javni prijevoz bude u potpunosti bez emisija štetnih plinova.

Doseg novih autobusa ‘na papiru‘ iznosi 250 kilometara, no, u praksi, dosega nema.

Potpuni kolaps navodno su izazvale temperature između -7 i -14 stupnjeva koje su autobuse pretvorile u ‘kocke leda‘.

No, kada se pogleda tekst na Euronewsu, odnosno linku ponuđenom za izvor, već iz naslova je jasno da se radi o provjeri je li viralna informacija o smrzavanju autobusa uopće točna.

Niti 3 posto autobusâ

Ispostavit će se da nije. Nikakve paralize nije bilo, a iznimno niske temperature dovele su do poremećaja u slučaju niti 3 posto ukupnog autobusnog prometa tog dana. I, što je zanimljivije, Jutarnji list na portalu to korektno prenosi u donjem dijelu teksta, nakon što u naslovu i prezentaciji teme na početku članka uzima zdravo za gotovo da se kolaps dogodio:

Euronews je kontaktirao tvrtku Ruter koja upravlja električnim autobusima u Oslu, a glasnogovornik je optužbe nazvao ‘ekstremnim pretjerivanjem‘: ‘U posljednjih nekoliko dana, u prosjeku smo otkazivali između 50 i 100 vožnji, od ukupno 4000 dnevnih polazaka‘.

…‘Problem smo riješili promjenom smjena punjenja i popravkom infrastrukture punjenja‘, kaže glasnogovornik i zaključuje da vozni park električnih autobusa nastavlja voziti kao i obično.

Da, električna vozila su osjetljiva na hladnoću i toplinu, ali koliko?

Svatko tko je imao posla s baterijama, pa i onim litijskim – bile one ugrađene u telefonski uređaj ili računalo – zna da su osjetljive na vrućinu i hladnoću. Isto se događa i s litijskim baterijama u automobilima, a unutrašnje grijanje vozila može dodatno ubrzati potrošnju pohranjene električne energije. Baterije funkcioniraju putem kemijske reakcije koja usporava pri nižim temperaturama, pojašnjava tvrtka koja se bavi inovacijama u poluvodičkim tehnologijama za konverziju visokog napona u električnoj energiji, Power Integrations Inc. A to nije jedini problem s trajanjem baterije u ekstremnim temperaturama.

Bez unutarnjeg izgaranja motora (ICE) za stvaranje topline, pojašnjavaju, električno vozilo koristi energiju iz baterije kako bi zagrijalo kabinu. Hladne temperature uzrokuju zamagljivanje prozora, što zahtijeva električni odmagljivač. Zima donosi dulje noći, što rezultira većom upotrebom prednjih svjetala. Hladne gume i vožnja kroz snijeg i bljuzgavicu povećavaju otpor kotrljanja. Korištenje klima uređaja na vrućim danima povlači više energije iz baterije, a vrućina sama po sebi može usporiti kemijske reakcije unutar baterije. Sustav za termalno upravljanje baterijom tako mora intenzivnije raditi u ekstremnim temperaturnim uvjetima. I svi ovi faktori ostavljaju manje energije za pogon vozila. No, koliko manje?

“Nedavno istraživanje provedeno u Velikoj Britaniji pokazalo je da hladno vrijeme može smanjiti doseg električnih automobila do 30%. Studija Američkog automobilskog udruženja (AAA) iz 2019. godine u Sjedinjenim Američkim Državama testirala je pet modela automobila pri temperaturi od – 6,6 stupnjeva Celzijevih i utvrdila da je doseg smanjen za 12% bez grijanja kabine, a dalje se smanjio na 41% s grijanjem. Consumer Reports (CR) je proveo istraživanje s više kratkih putovanja (2019.) i vožnje autocestom (2023.). Test kratkih putovanja pokazao je smanjenje do 50% u dosegu, što se pripisuje ponovljenom grijanju kabine. Vožnja autocestom pokazala je smanjenje do 30 do 35% u dosegu pri temperaturi od -9°C. Testiranje na vruć dan od 35°C rezultiralo je smanjenjem do 4% bez korištenja klima uređaja i padom do 17% u dosegu pri upotrebi klima uređaja”, navodi Power Integrations.

Smanjenje dosega, dakle, može iznositi 30% u umjerenom hladnom vremenu i do 50% u hladnijim područjima. Zato preporučuju da se kod računanja trajanja baterija i dosega kupci vode neovisnim testiranjima, a ne tvorničkim specifikacijama električnih vozila, kao i da se javni prijevoz ojača s više punionica.

Temperature punjenja

Temperatura pritom utječe i na baterijsko stanje punjenja (SOC) i dubinu pražnjenja (DOD) Li-ion ćelije, pokazalo je istraživanje znanstvenika s Kraljevskog tehnološkog instituta (RMIT) u Melbourneu. Mjerili su uspješnost punjenja pri temperaturama ispod ništice, odnosno na -5 °C, -10 °C i -15 °C (graf a). Ovisno o temperaturi, baterija se mogla napuniti 7 do 23% manje od maksimalnog stanja napunjenosti. Niske temperature utjecale su i na dubinu pražnjenja baterije (graf b), odnosno udio snage koji se može povući iz baterije. Na -15 stupnjeva pala je na 82%.

Litijskim baterijama tako u principu može naškoditi punjenje na temperaturama ispod ništice. A poput svih baterija, i baterije autobusa gube kapacitet s brojem ciklusa punjenja.

Može li Oslo dekarbonizirati javni prijevoz?

Kako se norveška prijestolnica nalazi na krajnjem sjeveru kontinenta, postavlja se pitanje može li se stoga javni promet ondje u potpunosti elektrificirati. Stručnjakinja za baterije Anna Stefanopoulou, profesorica strojarstva na Sveučilištu Michigan, kazala je za Euronews da je to moguće, ali ima svoje minuse. Sve je pitanje organizacije i planiranja.

“Autobusi trebaju ostati priključeni, ako je moguće, rano, prije nego krenu na rutu i ostati priključeni tijekom noći. Kada to učinite, baterija može početi raditi i raditi na maksimalnom dosegu… Zatim, prijevozne vlasti moraju ili prilagoditi svoje rute i obavijestiti putnike ili opremiti autobus dizelskim grijačima tijekom tih nekoliko hladnih mjeseci kako bi nadoknadile gubitak dosega od 30% ako žele održati puni raspored i uobičajene rute”, objasnila je.

Instalacija dizelskih motora bi, po njoj, bila suprotna cilju da Oslo do 2024. postigne potpunu nultu emisiju stakleničkih plinova za sav javni prijevoz.

Anna Stefanopoulou priznaje da rješenje nije crno-bijelo: “Potpuna dekarbonizacija nije laka i na tome ozbiljno radimo. Ali smatram da trebamo biti svjesni poboljšanja uz razumijevanje nedostataka. Vjerujem da će nam to pomoći izbjeći stvaranje nepovoljnog stava javnosti protiv velikog napora koji trenutno ulažemo u elektrifikaciju”.

Prema tome, točno je da elektrifikacija javnog prometa na ekstremnim temperaturama može tražiti dodatni angažman i pričuvne opcije poput dizelskog grijanja i planiranja češćeg punjenja vozila, što se pokazalo u prosincu u Oslu. No, nije točno da su potpuno novi električni autobusi, s tek proizvedenim  baterijama, zakazali već u prvom hladnom mjesecu i doveli do kolapsa javnog prijevoza u glavnom gradu Norveške.