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「水素列車」は私たちにディーゼル燃料を取り除くことができるでしょうか?

英国政府がそのキャンセルをキャンセルしたときウェールズ、ミッドランドおよびイングランド北部を通る電車の電化を計画し、グレートウエスタン鉄道網の電化を減らし、ビクトリア朝時代以来最大の国の一つと考えられていた鉄道への投資プログラムの早期終了につながった。しかし現在、政府と列車メーカーは、水素が英国の鉄道を電化する代わりになることを望んでいます。

水素トレイン

水素列車はすでにもっと汚れたものに取って代わった。ドイツのディーゼルエンジン、およびいくつかの鉄道会社は、イギリスが2022年までに追随すると信じています。新技術の導入のためにまだ投資が必要です。しかし、それらは鉄道の二酸化炭素排出量を削減するための重要なステップになる可能性があります。

現在、3分の1しか電化されていません。英国の鉄道網、そして過去数年間で、いくつかの追加の鉄道が改造されました。ネットワークの電化を止めて、政府はジレンマに直面します:二酸化炭素と他の有害な汚染物質を生産するディーゼル列車を排除する方法?

現在の戦略は、電気がなくても途中でディーゼルに切り替えることができるバイモーダル列車を購入することです。しかし、これで問題が解決するわけではありません。

ネットワークの他の部分に通電している場合あまりにも高価に思えるでしょう、可能な代替の1つは電車の中で発電するでしょう。これを行う1つの方法は、水素ガスと空気からの酸素を組み合わせて電気と水を生成する燃料電池を使用することです。水素は、同じ重量の電池よりも多くのエネルギーを運ぶことができます。これは、燃料電池システムを軽量化できることを意味します。加えて、それらは再充電のための電池よりも燃料補給のために必要な時間が少なく、そして製造中の同じ高い環境コストを有さない。

水素ガスは圧縮する必要がありますタンクは、通常電車の屋根の上にあります。しかし、特別に小さいバッテリーを充電するために回生ブレーキシステムを追加することは、列車を動かすのに必要とされる水素の量を減らすでしょう。

架空線を設置するための高コストつまり、水素列車は比較的少ない交通量で鉄道を電化するためのより経済的な方法である可能性が高いということです。予想外の問題を特定するために水素トレインを試すことも理にかなっています。しかしながら、広く使用されるためには、水素の製造と貯蔵に多大な投資が必要となるでしょう。非常に少数の鉄道が水素ベースで建設されたので、それらが大きな線を電化することを拒否することによってお金を節約できるかどうか、あるいは規模の経済がうまくいくかどうかは明らかではない。

最善の解決策はまた開発することかもしれません架空送電線と燃料電池の電気を切り替えることができるハイブリッドデュアルモード列車。これは橋やトンネルを通る鉄道網に最適です。

もう一つの水素関連の問題燃料電池は、現在では水蒸気メタン改質と呼ばれるプロセスを使用してメタン(天然ガス)から燃料が製造されるということです。それは二酸化炭素に変換することができますがこの場合水素燃料は温室効果ガスの排出にまだ貢献します。

純粋な水素

環境にやさしい水素製造法 - 電流が水を通過するとき電気分解によって。理論的には、過剰な風力エネルギー(そしておそらく太陽)を使ってこの電気を発生させ、水素を再生可能なエネルギー源にすることが可能です。問題は、電気分解プラントは、一日のうちほとんどうまくいかなければ、経済的になる可能性が低いということです。これは、それらに電力を供給するための過剰な風がないとき、彼らはネットワークから定期的な電気を必要とすることを意味します。

2番目の方法は熱の存在下での水と硫黄およびヨウ素との相互作用を含む「熱化学的」製造方法。幸いなことに、この方法は第4世代の原子力発電所の開発により、今後10年間で経済的になるでしょう。これらの高温小型モジュラーリアクターは、中国、アメリカ、カナダ、日本で開発されていますが、イギリスやヨーロッパでは開発されていません。

すべての使用制限にもかかわらず輸送燃料としての水素は、ますます多くの国々(特に日本)が水素経済に関するさらなる研究を行っているので、そのコストは下がるでしょう。水素は、主ガス管内の天然ガスに取って代わることさえ可能であり、これは輸送のためのその使用のコストの削減にも役立つであろう。

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