Η Solaris έχει κατακτήσει την κορυφή στις ευρωπαϊκές ταξινομήσεις λεωφορείων μηδενικών εκπομπών ρύπων, και δεν δείχνει την παραμικρή διάθεση να σταματήσει την ξέφρενη πορεία της. Σε σύνολο 2.062 μονάδων που ταξινομήθηκαν πανευρωπαϊκά το 2020 η Solaris κατόρθωσε να παραδώσει σε πελάτες 406, αφήνοντας πίσω το σύνολο των παραδοσιακών δυνάμεων του χώρου. Το πώς μία εταιρεία που ιδρύθηκε πριν από μόλις 25 χρόνια το κατόρθωσε αυτό, είναι αντικείμενο μελέτης των αναλυτών του χώρου.

Το σίγουρο είναι ότι, στη Solaris πίστεψαν πολύ νωρίς στην εμπορική βιωσιμότητα των ηλεκτρικών λεωφορείων –είχαν το πρώτο ηλεκτρικό έτοιμο ήδη από το 2011, όταν οι συνολικές ταξινομήσεις στην Ευρώπη ήταν κάτω από 15 μονάδες. Από το 2019, όταν και παρουσιάστηκε το 12μετρο Urbino υδρογόνου, οι μηχανικοί και τα στελέχη της εταιρείας, τονίζουν σε κάθε ευκαιρία το πόσο πιστεύουν στο μέλλον της χρήσης του υδρογόνου –ως range extender σε αυτή τη φάση- στην κατεύθυνση της εμπορικής καθιέρωσης των λεωφορείων μηδενικών εκπομπών ρύπων. Τελευταίο παράδειγμα, η παράδοση ενός, ανανεωμένου για το 2021, Urbino 12 hydrogen στην πόλη του Villach, στο ομόσπονδο κρατίδιο της Καρινθία στην Αυστρία.

Solaris Urbino 12 hydrogen

Ο πελάτης στην Αυστρία είναι η εταιρεία OBB Postbus η οποία διοργάνωσε δημοσιογραφική παρουσίαση σε συνεργασία με τη Solaris Αυστρίας με αφορμή την παράδοση του πρώτου λεωφορείου υδρογόνου. Μετά τη διενέργεια εκτεταμένων δοκιμών, ο οργανισμός αστικών συγκοινωνιών της σκοπεύει να παραγγείλει αρκετές μονάδες του συγκεκριμένου μοντέλου καθώς και να προχωρήσει στην κατασκευή σταθμού ανεφοδιασμού με υδρογόνο. Στην τελευταία του μορφή, το Solaris Urbino 12 Hydrogen είναι ένα χαμηλοδάπεδο αστικό λεωφορείο μηδενικών εκπομπών ρύπων, με πραγματικά εντυπωσιακή εκμετάλλευση. Στα 12 μέτρα μήκους και στους 19,2 τόνους μικτού, διαθέτει ικανότητα τοποθέτησης έως και 37 καθισμάτων και μεταφοράς 89 επιβατών.

Εξοπλίζεται με μπαταρίες High Power της Solaris, κυψέλες καυσίμου 70 kW της Ballard και ηλεκτρικό άξονα. Σχηματικά, η ροή της ενέργειας έχει ως εξής: αέρας από το εξωτερικό περιβάλλον και υδρογόνο από τις δεξαμενές καυσίμου κατευθύνονται προς τις κυψέλες καυσίμου.

Εκεί, ως αποτέλεσμα της χημικής αντίδρασης, δημιουργούνται νερό και ηλεκτρική ενέργεια. Κατόπιν, η ηλεκτρική ενέργεια κατευθύνεται είτε προς τη γραμμή μετάδοσης κίνησης, ή προς τη συστοιχία των μπαταριών –ανάλογα με την ανάγκη που «βλέπουν» τα ηλεκτρονικά συστήματα ελέγχου. Σταδιακά, η ισχύς του μοτέρ αυξάνει, και το όχημα αρχίζει να κινείται.

Η νέα γενιά fuel cell του Solaris έχει ισχύ 70 kW και εκτιμώμενη θερμική απόδοση έως 57%. Η εκτιμώμενη διάρκεια ωφέλιμης ζωής αγγίζει τις 30.000 ώρες, και αντέχει σε θερμοκρασίες έως -40 βαθμούς Κελσίου. Μια ψυχρή εκκίνηση π.χ., το πρωί, μπορεί να γίνει ακόμη και σε χαμηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος έως μείον 25 βαθμούς, χωρίς να απαιτείται προθέρμανση μέσω εξωτερικής πηγής στη διάρκεια της νύχτας.

Μεγάλο μέρος της αποδοτικότητας και της ευχρηστίας σε πραγματικές συνθήκες του Urbino 12 hydrogen τελευταίας γενιάς οφείλεται στα νέα ρεζερβουάρ «Type 4» για το υδρογόνο που χρησιμοποιεί ο κατασκευαστής. Αυτά είναι τοποθετημένα στην οροφή του οχήματος, και μπροστά για καλύτερη κατανομή των μαζών. Είναι 5, κυλινδρικού σχήματος, με χωρητικότητα 312 λίτρα το καθένα (1512 συνολικά), ή 35,5 κιλά υδρογόνου, σε πίεση λειτουργίας 350 bar στους 15 βαθμούς Κελσίου. Είναι εξ ολοκλήρου κατασκευασμένα από συνθετικά υλικά, εμποτισμένα με εποξική ρητίνη και ζυγίζουν περίπου 20% λιγότερο από τα αντίστοιχα της προηγούμενης γενιάς.

solaris hydrogen
Τα πέντε ρεζερβουάρ υδρογόνου είναι τοποθετημένα στο εμπρός τμήμα της οροφής, στο κέντρο το κλιματιστικό και πίσω τα fuel cells

Σε θέματα ασφαλείας τέλος, υπάρχει η τελευταία λέξη της σχετικής τεχνολογίας, όπως βαλβίδα υπερβάλλουσας ροής, η οποία «κόβει» τη ροή αερίου σε περίπτωση διαρροής από το σύστημα, τέσσερις σένσορες που σκανάρουν συνεχώς για τυχόν διαρροές, ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, αισθητήρας θερμοκρασίας, καθώς και τρεις TRPD βαλβίδες σε κάθε ρεζερβουάρ. Οι τελευταίες επιτρέπουν την ασφαλή αφαίρεση του υδρογόνου σε περίπτωση υψηλής θερμοκρασίας, για προστασία ενάντια σε πιθανή επικίνδυνη αύξηση της πίεσης, ενώ έξτρα συστήματα ασφαλείας υπάρχουν και στο στόμιο της αντλίας ανεφοδιασμού.

Λεωφορεία υδρογόνου – παρόν και μέλλον

Τα πλεονεκτήματα των λεωφορείων με καύσιμο το υδρογόνο σε σχέση με τα 100% ηλεκτρικά, είναι εν πολλοίς γνωστά, και γι' αυτά οι κατασκευαστές ξοδεύουν μεγάλα ποσά στην εξέλιξη και τεχνολογική τους ωρίμανση. Έχουν μηδενικές απευθείας εκπομπές CO2, ο θόρυβος είναι ελάχιστος, καλύπτουν με άνεση πάνω από 450 χιλιόμετρα με ένα γέμισμα, ενώ οι ακραίες καιρικές συνθήκες (καύσωνας, ψύχος) ελάχιστα επηρεάζουν την αυτονομία. Η κατά πολύ μεγαλύτερη αυτονομία σε σχέση με τα ηλεκτρικά, απαλλάσσει τους πελάτες από την υποχρέωση να σχεδιάζουν με κάθε λεπτομέρεια τα δρομολόγια ανάλογα με το επίπεδο φόρτισης των μπαταριών.

Επίσης, το απόβαρο των λεωφορείων με fuel cells είναι σημαντικά χαμηλότερο, και η εκμετάλλευση –αριθμός καθισμάτων καλύτερη καθώς τα ρεζερβουάρ υδρογόνου είναι συγκρατημένα σε διαστάσεις και σχετικά ελαφριά. Ο ανεφοδιασμός διαρκεί 10 με 15 λεπτά, και τέλος, σε όλες τις δοκιμές που έχουν πραγματοποιηθεί, η συμπεριφορά των κυψελών καυσίμου είναι σταθερή, η απόδοση παραπάνω από ικανοποιητική και η ασφάλεια εξασφαλισμένη.

Η πραγματικότητα βέβαια, δείχνει ότι, επί του παρόντος, η παρουσία των λεωφορείων με καύσιμο το υδρογόνο στην Ευρώπη είναι, επιεικώς, ισχνή: Μπορεί συνολικά να έχουν παραδοθεί 300 λεωφορεία υδρογόνου (με fuel cells) στην Ευρώπη, πλην όμως, σε επίπεδο ταξινομήσεων, το 2020 μετά βίας αντιπροσώπευαν το 2% (τα ηλεκτρικά ήταν στο 22%) επί του συνόλου. Τα στελέχη της Solaris εκτιμούν ότι, μέχρι το 2025 η συγκεκριμένη τεχνολογία θα αντιπροσωπεύει το 7% των νέων αστικών λεωφορείων, με δυναμική που θα επιτρέψει να φτάσει έως το 13% μέχρι το τέλος της δεκαετίας.

Τα εμπόδια που αντιμετωπίζουν αυτή τη στιγμή τα λεωφορεία υδρογόνου είναι το υψηλό κόστος κτήσης, ακόμη και σε σύγκριση με τα ηλεκτρικά, το πολύ μικρό δίκτυο ανεφοδιασμού και η πληθώρα των ελλείψεων σε διάφορες τεχνολογίες. Οι αυτοκινητοβιομηχανίες εκτιμούν ότι, πρώτα απ’ όλα θα πρέπει να καθιερωθεί ένα κοινό πρότυπο –τεχνολογίας, για τα fuel cell modules, ανεφοδιασμού κ.λπ.) και έπειτα να δημιουργηθεί νομοθετικό πλαίσιο που να δίνει κίνητρα για την υιοθέτηση της συγκεκριμένης τεχνολογίας. Επί του παρόντος, μέσω του σχήματος European Clean Hydrogen Alliance του οποίου ηγείται η Κομισιόν σκοπός είναι η Ευρωπαϊκή Ένωση να φτάσει σε επίπεδο ουδέτερων εκπομπών άνθρακα έως το 2050.

Λεωφορεία υδρογόνου σε πελάτες

Ως σκαπανέας της συγκεκριμένης τεχνολογίας, η Solaris διαθέτει ήδη ένα στόλο λεωφορείων υδρογόνου σε διάφορες πόλεις, στον οποίο προστίθενται διαρκώς νέα οχήματα. Όλα τα συγκεκριμένα λεωφορεία δουλεύουν κανονικά, ενταγμένα στο ημερήσιο οργανόγραμμα των εταιρειών που τα έχουν επιλέξει. Στο Αμβούργο είναι δρομολογημένα εδώ και καιρό δύο Solaris Urbino electric 18,75 με range extender υδρογόνου.

Τα λεωφορεία καλύπτουν έως και 300 χιλιόμετρα την ημέρα, και φέρουν range extender των 85 kW της καναδικής Ballard, συστοιχίες μπαταριών 120 kWh Solaris High Energy, κεντρικά τοποθετημένο μοτέρ TSA, γραμμή μετάδοσης κίνησης της Vossloh Kiepe και φορτίζονται στις εγκαταστάσεις της εταιρείας σε φορτιστή των 20 kW.

Από εκεί και πέρα,ενδιαφέρον παρουσιάζουν τα 10 Solaris Trollino των 18,75 μέτρων στη Ρίγα της Λετονίας, τα οποία επίσης φέρουν range extender με κυψέλες καυσίμου. Η καινοτομία των συγκεκριμένων τρόλει είναι η ικανότητά τους να κινούνται για έως και 100 χιλιόμετρα χωρίς την ανάγκη να υπάρχουν καλώδια φόρτισης, μέσω των μπαταριών και του μοτέρ της Medcom. Τα ρεζερβουάρ καυσίμου χωράνε 20 κιλά υδρογόνου.

Τελευταίες προσθήκες είναι τα 15 Solaris Urbino 12 hydrogen για τον οργανισμό αστικών συγκοινωνιών της Κολωνίας, και 12 ακόμη για την πόλη του Μπολζάνο. Όλα τους φέρουν κυψέλες καυσίμου της Ballard των 70 kW, αυτονομία 350 χιλιομέτρων με ένα γέμισμα, και θα έχουν παραδοθεί στον πελάτη μέχρι το τέλος του 2021. Γενικά, σε δοκιμές με πελάτες, ή προς παράδοση υπάρχουν 99 λεωφορεία υδρογόνου Solaris και 10 τρόλει.