Când guvernul Regatului Unit și-a anulat planurile de electrificare a liniilor feroviare care circulă prin Țara Galilor, Midlands și nordul Angliei și a tăiat electrificarea rețelei feroviare din Marea Britanie, acesta a pus capăt prematur programului de investiții feroviare, considerat unul dintre cele mai mari din țară încă din epoca victoriană. Însă acum guvernul și producătorii de trenuri speră că hidrogenul ar putea fi o alternativă la electrificarea căilor ferate britanice.
Trenuri de hidrogen
Trenurile cu hidrogen au înlocuit deja motoarele diesel mai murdare în Germania, iar unele companii feroviare consideră că Marea Britanie va urma procesul până în 2022. Sunt necesare încă investiții pentru a introduce noi tehnologii. Dar acestea pot fi un pas important spre reducerea amprentei carbonice a căilor ferate.
În prezent, doar o treime din rețeaua feroviară din Marea Britanie este electrificată, iar puține trasee suplimentare au fost convertite în ultimii ani. Pe măsură ce guvernul încetează electrizarea rețelei, se confruntă cu o dilemă: Cum să elimini trenurile diesel care produc dioxid de carbon și alți poluanți nocivi?
Strategia actuală este de a cumpăra trenuri bimodale care pot trece la motorină atunci când ies din drum fără electricitate. Dar acest lucru nu rezolvă problema ca atare.
Dacă electrizarea restului rețelei pare prea scumpă, o alternativă posibilă ar fi generarea de electricitate la bordul trenului. O modalitate de a face acest lucru este de a utiliza pilele de combustibil care combină hidrogenul cu oxigenul din aer pentru a produce energie electrică și apă. Hidrogenul poate transporta mai multă energie decât bateriile de aceeași greutate, ceea ce înseamnă că sistemele de celule cu combustibil pot fi mai ușoare. În plus, aceștia necesită mai puțin timp pentru a reîncărca bateriile decât bateriile pentru a se reîncărca și nu au aceleași costuri ridicate pentru fabricare.
Gazul de hidrogen trebuie să fie comprimat în rezervoare, care sunt de obicei amplasate pe acoperișul trenului. Însă adăugarea unui sistem de frânare regenerativ pentru a încărca o baterie prea mică va reduce cantitatea de hidrogen necesară pentru a alimenta trenul.
Video promotional:
Costul ridicat al instalării liniilor aeriene înseamnă că este posibil ca trenurile cu hidrogen să fie o modalitate mai economică de electrificare a liniilor feroviare cu trafic relativ redus. De asemenea, are sens să experimentați cu trenurile cu hidrogen pentru a detecta orice probleme neașteptate. Cu toate acestea, utilizarea pe scară largă va necesita investiții semnificative în producția și stocarea hidrogenului. Deoarece foarte puține căi ferate au fost construite pe hidrogen, nu este clar dacă pot economisi bani eliminând electrificarea liniilor mari, dacă va funcționa o economie de scară.
O soluție mai bună poate fi, de asemenea, dezvoltarea de trenuri hibrid cu dublă modă care pot trece între electricitate de la firele electrice aeriene și celulele de combustibil. Acest lucru este mai potrivit pentru rețelele feroviare care circulă prin poduri și tuneluri.
O altă problemă cu celulele de combustibil cu hidrogen este că acum combustibilul este produs din metan (gaz natural) folosind un proces numit reformarea aburului de metan, care produce, de asemenea, randamente ridicate de monoxid de carbon extrem de toxic. Poate fi transformat în dioxid de carbon, dar apoi combustibilul cu hidrogen va contribui în continuare la emisiile de gaze cu efect de seră.
Hidrogen pur
Un mod ecologic de a produce hidrogen este prin electroliză, când trece un curent electric prin apă. În teorie, puteți utiliza energia în exces a vântului (și, eventual, a energiei solare) pentru a genera energia electrică și a face din hidrogen o sursă de energie regenerabilă. Problema este că este puțin probabil ca instalațiile de electroliză să nu fie economice dacă nu funcționează în cea mai mare parte a zilei. Acest lucru ar însemna că atunci când nu există un exces de vânt pentru a le alimenta, vor avea nevoie de energie electrică regulată din rețea, ceea ce face ca procesul să fie foarte scump (și nu neapărat reînnoibil).
A doua alternativă este utilizarea unei metode de producție „termochimice”, care implică interacțiunea apei cu sulful și iodul în prezența căldurii. Vestea bună este că această metodă va deveni economică în următorii zece ani, datorită dezvoltării centralelor nucleare de generație a IV-a. Aceste reactoare modulare de temperatură înaltă sunt dezvoltate în China, SUA, Canada și Japonia, dar nu și în Marea Britanie sau Europa.
În ciuda tuturor restricțiilor privind utilizarea hidrogenului ca combustibil pentru transport, întrucât tot mai multe țări (în special Japonia) efectuează cercetări suplimentare în domeniul economiei hidrogenului, costurile acestuia vor scădea. Hidrogenul poate chiar înlocui gazul natural în conductele principale de gaz, ceea ce va ajuta, de asemenea, la reducerea costurilor de utilizare a acestuia pentru transport.
Ilya Khel
