۲۴ آذر ۱۳۹۷ - ۱۵:۲۰
نسل جدید قطارها در راه است

آلمان در تلاش برای کاهش انتشار کربن و دستیابی به اهداف خود در زمینه آب و هوای پاک، از پیشرفت‌های تدریجی در بخش حمل و نقل خبر می‌دهد که یکی از آن‌ها، تجهیز به سیستم حمل و نقل هیدروژنی است.

به گزارش سرویس ترجمه ایمنا، یک وسیله نقلیه هیدروژنی از هیدروژن به عنوان سوخت حرکتی خود استفاده می‌کند که در واکنش با اکسیژن، انتشار نزولی دارد؛ بدین معنا که هیچگونه مواد زائدی تولید نمی‌کند و برای محیط زیست ضرری ندارد. البته معرفی هیدروژن به عنوان سوخت پاک تعریف دقیقی از این سوخت ارائه نمی‌دهد و باید آن را تکنولوژی ذخیره‌سازی انرژی پاک نامید که تاکنون از آن در راکت‌های فضایی، موتورهای الکتروشیمیایی یا موتورهای احتراق موجود در وسایل نقلیه الکتریکی، خودروهای سلولی و نیز فصاپیماها استفاده شده و در حال حاضر نخستین قطار حمل و نقل عمومی با سوخت هیدروژن آغاز به فعالیت کرده است.

سوخت این قطار توسط الکترولیز یا برقکافت آب تولید می‌شود و تنها مواد زائد حاصل از آن آب و بخار آب است در نتیجه می‌توان از آن به عنوان سازگارترین سوخت با محیط نام برد چرا که پاک سوختن آن در کیفیت هوا نیز نقش مؤثری دارد. دررابطه با ساخت این قطارها باید گفت که در حال حاضر، "آلستوم"، شرکت چند ملیتی فرانسوی که در زمینه حمل و نقل مسافر و لوکوموتیو فعالیت می‌کند و خدمات مسافربری با سرعت بالا را ارائه می‌دهد، دو قطار هیدروژنی ساخته است که در جاده‌های میان دو شهر در ایالت نیدرزاکسن (ساکسونی سفلی) در حال تردد هستند و روزانه مسافتی به طول ۱۰۰کیلومتر (۶۲ مایل) را طی می‌کنند. این شرکت و دولت محلی نیدرزاکسن در حال برنامه‌ریزی برای تحویل ۱۴ قطار دیگر تا سال ۲۰۲۱ هستند.

 سلول‌های سوخت هیدروژنی که در این قطارها به کار رفته است، با ترکیب کردن اکسیژن و هیدروژن اجازه رسیدن به سرعت ۱۴۰ کیلومتر/ ساعت را به قطارها می‌دهند که هرچند بالاترین سرعت نیست ولی به طور متوسط سرعت بالایی به حساب می‌آید. البته باید گفت بر این روش انتقادی نیز وارد شده و آن اصلاح گاز طبیعی برای تولید هیدروژن بیشتر است که باعث تولید گاز مضر CO۲ به عنوان محصول جانبی می‌شود ولی در حال حاضر که ایده "جهانی عاری از کربن" نیاز به انقلابی عظیم در سیستم حمل و نقل دارد و در این مسیر میان سلول‌های سوخت هیدروژن و باتری‌های لیتیوم یونی به عنوان بهترین مکانیسم ذخیره‌سازی انرژی تجدیدپذیر، رقابت سختی در گرفته است، می‌توان به طور قطعی هیدروژن را پیروز میدان این رقابت دانست چرا که یک وسیله نقلیه با یون لیتیوم ممکن است نیمی از عمر مفید خود را در حال شارژ شدن برای دریافت سوخت خود و کسب توانایی حرکت بگذراند.

 البته در این میان قطارهای الکتریکی نیز وجود دارند که تأکید آن‌ها بر استفاده از کابل‌های برق است ولی هزینه‌های زیربنایی بالا و دشوار بودن حفظ این انرژی برای مسافت‌های طولانی، در نوع خود معضلی به حساب می‌آیند. از سویی موتورهای هیدروژنی همچون نوع دیزلی قدیمی، به سادگی و به‌سرعت می‌توانند سوخت‌گیری مجدد شود و نیازی به انتظار برای کامل شدن شارژ ندارند.

همچنین این موتورها می‌توانند در حالی که از سوختن هیدروژن به عنوان نیروی محرکه استفاده می‌کنند، انرژی اضافی حاصل را در سیستم باتری لیتیوم یونی به عنوان  پشتیبان ذخیره کنند که این رویکرد دوگانه در قطار Coradia iLint به کار رفته است و به این ترتیب امکان حرکت قطار برای مسافتی در حدود یک هزار کیلومتر (حدود ۶۰۰ مایل) تنها با یکبار سوخت‌گیری هیدروژنی و بدون نیاز به توقف و سوخت‌گیری مجدد فراهم می‌آورند. 

از طرف دیگر این موتورها کاملا بی‌صدا عمل می‌کنند که در مقایسه با نوع دیزلی آن مزیت قابل توجهی به حساب می‌آید. علاوه بر این با توجه به اینکه ۴۰ درصد از شبکه راه‌آهن آلمان هنوز برق ندارند و این مسأله معضلی در شارژ و یا برق رسانی به قطارهای لیتیومی و الکترونیکی است، سوخت‌گیری سریع و استفاده از هیدروژن به عنوان سوخت در قطارهای هیدروژنی مزیت دیگری را در زمینه استفاده از آن‌ها در حمل و نقل نمایان می‌سازد و هرچند هزینه خرید یک قطار هیدروژنی تا حدودی بیشتر از قطار دیزلی است ولی سوخت آن هزینه بالایی ندارد و این میزان نیز حتی در آینده جبران خواهد شد.

علاوه بر قطارهای ساخت شرکت آلستوم، شرکت هواپیمایی و حمل و نقل چند ملیتی مستقر در مونترال کانادا، "بمباردیر" نیز در تلاش برای جایگزین کردن ذخایر دیزلی آلمان با سوختی سازگارتر با محیط، یک قطار دارای باتری را آزمایش کرد که از نخستین فعالیت‌های اروپا در شصت سال گذشته است ولی باز هم دامنه فعالیت این قطار به ۴۰ کیلومتر بر ساعت (۲۵ مایل) محدود بود و حتی اگر مدل بهبود یافته آن بتواند به هدف مورد نظر خود یعنی ۱۰۰ کیلومتر بر ساعت (۶۲ مایل) برسد باز هم نیاز به شارژ مجدد قطار ده برابر بیشتر از نیاز قطارهای هیدروژنی به سوخت‌گیری مجدد است بنابراین می‌توان گفت که در حال حاضر قطارهای هیدروژنی از بالاترین مزیت ممکن برخوردار هستند.

در زمینه سوختگیری نیز با توجه به وجود تنها دو قطار هیدروژنی در ایستگاه "برمرفورده"(Bremervoerde)، برای سوختگیری از یک کانتینر فولادی استفاده می‌شود که با اضافه شدن قطار در سال ۲۰۲۱، یک ایستگاه سوختگیری در این بخش ساخته خواهد شد. جالب آنکه کشورهای دیگر نیز شروع به بررسی طرح قطارهای هیدروژنی کرده‌اند؛ برای مثال فرانسه قصد دارد اولین قطار هیدروژنی خود را تا سال ۲۰۲۲ راه‌اندازی کند و مدیر عامل شرکت LVNG نیز قصد راه‌اندازی چنین پروژه‌ای را دارد چرا که حدود ۱۲۰ قطار دیزلی موجود در انبارهای خودروی آن، طی سی سال آینده بدلیل خارج شدن از رده نیاز به جایگزین شدن دارند که تجربه پروژه آلمان، برای آن‌ها کمکی برای یافتن راه‌حل پایدار و عملی است. با این حال، ذخیره و حمل و نقل هیدروژن چالش‌های خود را دارد چرا که این ماده می‌تواند بسیار قابل اشتعال و انفجاری باشد.

گزارش از: مریم زمانی، خبرنگار ایمنا

کد خبر 361445

برچسب‌ها

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.