cercetare

Vor putea "trenurile de hidrogen" să ne scape de motorina?

Când guvernul britanic și-a anulat acordulPlanurile de electrificare a liniilor de cale ferată care trece prin Țara Galilor, regiunea centrală și în nordul Angliei, și electrificarea Great Western tăiat rețeaua de cale ferată, acest lucru a dus la încetarea prematură a programului de investiții în căile ferate, care a fost considerată una dintre cele mai mari din țară începând din epoca victoriană. Dar 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 cele mai murdare.motoare diesel în Germania, iar unele companii feroviare cred că Marea Britanie va urma exemplul până în 2022. Pentru introducerea noilor tehnologii sunt încă necesare investiții. Dar ele pot constitui un pas important în reducerea amprentei de carbon a căilor ferate.

În prezent, doar o treime este electrificată.rețeaua feroviară din Regatul Unit și, în ultimii ani, au fost transformate unele căi ferate suplimentare. Oprirea electrificării rețelei, guvernul se confruntă cu o dilemă: cum să eliminați 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 ajung pe drum fără energie electrică. Dar aceasta nu rezolvă problema ca atare.

Dacă electrificați restul rețeleiva părea prea scump, una dintre alternativele posibile va fi generarea de electricitate la bordul trenului. O modalitate de a face acest lucru este utilizarea celulelor de combustie care combină gazul hidrogen cu oxigenul din aer pentru a produce energie electrică și apă. Hidrogenul poate transporta mai multă energie decât bateriile cu aceeași greutate, ceea ce înseamnă că sistemele cu celule de combustibil pot fi mai ușoare. În plus, acestea necesită mai puțin timp pentru realimentare decât bateriile pentru reîncărcare și nu au aceleași costuri de mediu ridicate în timpul producției.

Hidrogenul gazos trebuie să fie comprimat înrezervoare, care sunt de obicei situate pe acoperișul trenului. Dar adăugarea unui sistem de frânare regenerativ pentru încărcarea unei baterii extra mici va reduce cantitatea de hidrogen necesară pentru alimentarea trenului.

Cost ridicat de instalare a cablurilor aerieneînseamnă că trenurile cu hidrogen sunt susceptibile de a fi o modalitate mai economică de a electrifica liniile ferate cu trafic relativ mic. De asemenea, este logic să experimentăm trenurile cu hidrogen pentru a identifica orice probleme neașteptate. Cu toate acestea, utilizarea pe scară largă va necesita investiții semnificative în producerea și stocarea hidrogenului. Întrucât foarte puține căi ferate au fost construite pe bază de hidrogen, nu este clar dacă pot economisi bani prin refuzul de a electrifica linii mari sau dacă va funcționa o economie de scară.

Cea mai bună soluție ar putea fi dezvoltarea, de asemeneatrenuri hibride cu două moduri, care pot comuta între energia electrică din firele aeriene și celulele de combustie. Aceasta este cea mai potrivită pentru rețelele feroviare care trec prin poduri și tuneluri.

O altă problemă legată de hidrogenpile de combustie, este faptul că combustibilul este acum produs din metan (gaz natural) folosind un proces numit metan reformare metan, care de asemenea oferă un randament ridicat de monoxid de carbon foarte toxic. Acesta poate fi transformat în dioxid de carbon, dar în acest caz combustibilul pe bază de hidrogen va contribui în continuare la emisiile de gaze cu efect de seră.

Hidrogen pur

Metoda ecologică de producere a hidrogenului -prin electroliză atunci când un curent electric trece prin apă. Teoretic, este posibil să se utilizeze surplusul de energie eoliană (și, eventual, soarele) pentru a genera această energie electrică și pentru a face hidrogenul o sursă de energie regenerabilă. Problema este că instalațiile de electroliză sunt puțin probabil să fie economice dacă nu lucrează majoritatea zilelor. Acest lucru va însemna că atunci când nu există vânt în exces pentru a le furniza, vor avea nevoie de energie electrică regulată din rețea, ceea ce va face procesul foarte scump (și nu neapărat regenerabil).

A doua alternativă este de a utilizaMetoda de producție "termochemică", care include interacțiunea apei cu sulf și iod în prezența căldurii. Vestea bună este că această metodă va fi economică în următorii zece ani, datorită dezvoltării centralelor nucleare din cea de-a patra generație. Aceste reactoare modulare la temperatură înaltă sunt dezvoltate în China, Statele Unite ale Americii, Canada și Japonia, însă nu în Regatul Unit sau în Europa.

În ciuda tuturor limitărilor de utilizarehidrogenul drept combustibil pentru transport, deoarece tot mai multe țări (în special Japonia) efectuează cercetări suplimentare privind economia de hidrogen, costul acesteia va scădea. Hidrogenul poate chiar să înlocuiască gazul natural în conductele principale de gaze, ceea ce va contribui, de asemenea, la reducerea costului de utilizare a acestuia pentru transport.

Ce credeți că, când Rusia va participa la transferul trenurilor de cale ferată la hidrogen? Vă propunem să discutați acest lucru în camera noastră de chat în Telegramă.

Notificare Facebook pentru UE! Trebuie să vă autentificați pentru a vizualiza și posta comentarii FB!