Сколько километров проезжает школьный автобус за год и сколько CO2 выбрасывает

Откуда берутся эти цифры и как устроен маршрут

Годовой километраж школьного транспорта складывается из регулярных рейсов в течение учебного года, который длится около 170–175 учебных дней без учета каникул и выходных. Большинство машин работают в сельской местности или связывают пригородные поселки с базовыми районными школами. Типовой распорядок включает утренний сбор учеников, дневной развоз после уроков, а также периодические поездки на спортивные соревнования, олимпиады или экскурсии.

Для расчетов в школьных экологических и географических проектах обычно выделяют три типовых профиля использования техники.

• Короткий маршрут внутри одного крупного села или между соседними деревнями с суточным пробегом около 50–70 километров дает за учебный год примерно 9 000–12 000 километров пробега.
• Средний типовой маршрут охватывает 3–4 населенных пункта с суточным плечом в 100–150 километров, что выливается в 17 000–25 000 километров за год.
• Протяженный маршрут в малонаселенных или удаленных районах, где автобус за день делает несколько кругов и проезжает до 200–250 километров, формирует годовой показатель в 35 000–45 000 километров.

Методика сбора данных через GPS-трекинг

Все сертифицированные школьные автобусы в России оборудованы аппаратурой спутниковой навигации ГЛОНАСС или GPS согласно техническому регламенту. Для исследовательского проекта эти данные можно получить непосредственно у администрации учебного заведения, ответственного за безопасность перевозок, либо зафиксировать путь самостоятельно с помощью мобильного трекера во время регулярных поездок.

Спутниковый приемник каждые несколько секунд фиксирует географические координаты машины, ее скорость и высоту над уровнем моря. На основе этих точек строится пространственный трек, по которому вычисляется чистая дистанция с учетом кривизны дорожного полотна и рельефа. Данные спутникового мониторинга позволяют увидеть реальную картину движения, включая время работы мотора на холостом ходу возле школы во время посадки и высадки детей.

Химия сгорания и физический расчет выбросов CO2

Масса выброшенного углекислого газа напрямую зависит от химического состава топлива. В школьных перевозках чаще всего задействованы автобусы семейств ПАЗ, ГАЗель или КАВЗ, работающие на дизеле или компримированном природном газе. Рассмотрим базовый вариант с дизельным мотором, плотность горючего для которого составляет около 0,84 килограмма на литр.

Главный компонент дизеля — смесь тяжелых углеводородов со средней формулой молекулы C12H26 или C14H30. При полном сгорании в цилиндрах каждый атом углерода соединяется с двумя атомами кислорода из окружающего воздуха, формируя молекулу углекислого газа. Молярная масса углерода равна 12 граммам на моль, а молярная масса диоксида углерода — 44 граммам на моль за счет добавления кислорода.

Углерод составляет примерно 86 процентов массы дизельного топлива. Применив стехиометрическое соотношение 44 к 12, получаем коэффициент 3,67. Умножив 0,86 на 3,67, мы видим, что при сгорании 1 килограмма солярки образуется около 3,16 килограмма углекислого газа. Если пересчитать это на объем с учетом плотности топлива, сгорание 1 литра дизеля приводит к образованию примерно 2,65–2,68 килограмма CO2.

Экологический баланс школьного подвоза

Суммарный объем выбросов в 15–20 тонн диоксида углерода выглядит внушительно, однако экологическую оценку географического объекта проводят через удельные показатели на одного пассажира. Школьный автобус вмещает от 22 до 30 учеников.

Если бы перевозку этих же детей выполняли родители на личных легковых автомобилях, потребовалось бы около 15–20 отдельных машин. Легковой бензиновый автомобиль тратит около 8–9 литров топлива на 100 километров пути, выбрасывая около 200 граммов CO2 на каждый километр. Двадцать легковых автомобилей суммарно выбросят около 4 000 граммов углекислоты на километр общего маршрута, тогда как один автобус выбрасывает лишь около 750 граммов на тот же отрезок дороги.