Водородный поезд: шаг вперед по сравнению с дизельными поездами

• Автор:
• Имя автора

  Квантумран Форсайт
• 7 января 2022

Сводка статистики

Планируя будущее железнодорожных сетей, проектировщики транспорта переходят на поезда на топливных элементах, известные как гидрейл, сочетающие в себе водородные топливные элементы, батареи и электрические тяговые двигатели. Электрические батареи являются наиболее экономичным вариантом для региональных поездов, а водород превосходит другие виды топлива на больших расстояниях. Потенциально водородные поезда могут заменить дизельные двигатели и имеют более широкие последствия, включая снижение затрат на техническое обслуживание, расширение возможностей трудоустройства, повышение социальной интеграции и достижения в области водородных технологий, стимулирование инноваций и экономики, основанной на водороде.

Контекст водородного поезда

В то время как специалисты по транспортному планированию разрабатывают стратегию железнодорожных сетей следующего поколения, большинство из них смотрят не на современные дизельные поезда, а на поезда, работающие на топливных элементах. Hydrail сочетает в себе водородные топливные элементы, батареи и электрические тяговые двигатели в гибридной конструкции. Во-первых, водород используется в качестве источника топлива. Затем водород преобразуется в энергию с помощью топливных элементов, которые затем подаются в аккумуляторы, обеспечивая стабильное питание для моторного привода поезда.

По данным энергетической исследовательской компании BloombergNEF, самым дешевым вариантом для владельца региональных пассажирских поездов является использование электрических батарей, за которыми следуют дизельные, водородные и, наконец, электрические линии. Эти электропоезда-аккумуляторы будут на 30 процентов дороже, но потребуют незначительного обслуживания и ремонта по сравнению с дизельными поездами. Решение о замене дизельного топлива на аккумуляторы или топливные элементы определяется расстоянием путей, регулярностью обслуживания и количеством остановок. Между тем, водород имеет преимущество перед другими видами топлива на больших расстояниях и в местах, где требуется большая мощность. 

Аналитики Morgan Stanley сообщают, что водородные поезда имеют значительный потенциал развития в Европе. По их прогнозам, к началу десятилетия стоимость отрасли составит около 48 миллиардов долларов США. К 2030 году поезда, работающие на водороде, могут составлять один из каждых десяти поездов, которые в настоящее время не электрифицированы. 

Разрушительное воздействие

По оценкам производителя железнодорожной отрасли Alstom, к 5,000 году необходимо будет вывести из эксплуатации более 2035 линий дизельных поездов в Европе. Компания также утверждает, что четверть всех поездов в регионе работают на топливе, которое будет постепенно прекращено к середине XNUMX года. века для достижения климатических целей. В настоящее время организация анализирует, как она сравнивается с конкурирующими системами, претендующими на замену дизельного топлива.

Аналогичным образом, Канадская Тихоокеанская железная дорога заявила, что в ближайшем будущем она протестирует новую концепцию поезда на водородном топливе; Этот магистральный локомотив станет первым в Северной Америке, когда он будет переоборудован водородными топливными элементами и современными аккумуляторными технологиями. Государственные субсидии и капитал частных инвесторов для компаний, исследующих аккумуляторные и водородные технологии для автомобилей, также растут в европейских странах. Результаты исследований, полученные в результате этих инвестиций, в конечном итоге будут внедрены в железнодорожной отрасли, а это означает, что к 2030-м годам водородные поезда станут экономичной альтернативой дизельному топливу на неэлектрифицированных маршрутах.

Долгосрочная цель — полностью заменить дизельные двигатели поездов на железнодорожном транспорте. Однако, хотя верно то, что водородные поезда производят только водяной пар во время работы, это не означает, что водородные поезда полностью нейтральны по выбросам углерода. В настоящее время прототипы поездов, работающих на водороде, используют «серый водород», который производится из природного газа и выделяет CO2 в процессе производства. Это означает, что для повышения экологической устойчивости поездов, работающих на водороде или топливных элементах, эти поезда должны использовать «зеленый водород», полученный из возобновляемых источников энергии. 

Последствия водородных поездов

Более широкие последствия водородных поездов могут включать:

• Повышение экономической эффективности железнодорожного транспорта за счет более низких требований к техническому обслуживанию и обслуживанию по сравнению с поездами с дизельным двигателем.
• Увеличение использования общественных железных дорог для поездок на дальние расстояния из-за их меньшего углеродного следа по сравнению с вариантами авиаперевозок и личного транспорта. 
• Расширение возможностей трудоустройства для проектировщиков железных дорог, инженеров и техников, особенно в связи с тем, что железнодорожные сети в Европе и Северной Америке должны быть отремонтированы к 2030-м годам.
• Повышенная доступность и удобство, ведущие к улучшению возможностей мобильности для сельских сообществ, снижению изоляции и содействию социальной интеграции.
• Новые возможности трудоустройства в сфере производства, технического обслуживания и эксплуатации.
• Политика и правила, обеспечивающие безопасное производство, хранение и распределение водородного топлива, ведущие к расширению сотрудничества между государственным и частным секторами для эффективной реализации.
• Достижения в технологиях производства, хранения и распределения водорода стимулируют инновации и способствуют росту водородной экономики.

Вопросы для рассмотрения

• Считаете ли вы, что интерес к разработке водородных поездов лучше направить на другие виды транспорта?
• Как вы думаете, можно ли сделать водородные поезда углеродно-нейтральными?