Καθώς οι χώρες παγκοσμίως προσπαθούν να υποβληθούν σε μια πράσινη μετάβαση, ένας τομέας που πολλοί δυσκολεύονται να απαλλαγούν από τις εκπομπές άνθρακα είναι οι μεταφορές. Η μετατόπιση των μεταφορών μεγάλης κλίμακας από τα ορυκτά καύσιμα σε ηλεκτρισμό, μπαταρίες ή πράσινα καύσιμα είναι μια σύνθετη προσπάθεια. Ωστόσο, χάρη στις υψηλότερες επενδύσεις και τις πρόσφατες καινοτομίες, πλησιάζουμε όλο και περισσότερο στην επίτευξη πράσινης τεχνολογίας μεταφορών, όπως τα τρένα με μπαταρία.
Έρχονται τα τρένα με μπαταρίες
Αρκετές χώρες έχουν επενδύσει στην έρευνα και την ανάπτυξη σε τρένα με μπαταρία, μερικά με μεγαλύτερη επιτυχία από άλλα. Στην Ιαπωνία, η Japan Rail εισήγαγε τον πρώτο της στόλο τρένων με μπαταρία μεταξύ 2016 και 2019 μετά τη μετατροπή 18 τρένων Dencha από ντίζελ σε ηλεκτρικά τρένα με μπαταρία. Αυτά έγιναν τα πρώτα τρένα με μπαταρία στον κόσμο για δίκτυο εναλλασσόμενου ρεύματος.
Τα τρένα κινούνται με εναλλασσόμενο ρεύμα από εναέριες γραμμές μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας μέσω παντογράφου, όπως ακριβώς ένα συμβατικό τρένο, με την ενέργεια εναλλασσόμενου ρεύματος να μετατρέπεται για τη φόρτιση της μπαταρίας του τρένου. Σε μη ηλεκτροδοτούμενα τμήματα, ο παντογράφος χαμηλώνει και το τρένο τροφοδοτείται από μπαταρία. Καθώς δεν υπάρχει ντιζελοκίνητο βαγόνι που να τραβάει το τρένο, δεν υπάρχει θόρυβος κινητήρα, κραδασμοί ή εκπομπές καυσαερίων. Το κόστος συντήρησης μειώνεται επίσης. Μέχρι το 2021, οι εταιρείες JR Kyushu και Hitachi Rail ανακοίνωσαν ότι είχαν μειώσει τις εκπομπές άνθρακα κατά περίπου 2.700 τόνους από την έναρξη λειτουργίας τους το 2016.
Η Βρετανία σκέφτεται την μετάβαση
Στο Ηνωμένο Βασίλειο, αρκετοί φορείς εκμετάλλευσης τρένων ελπίζουν να ακολουθήσουν τα βήματα της Ιαπωνίας, αφού είδαν την επιτυχία που έχουν σημειώσει οι JR Kyushu και Hitachi Rail τα τελευταία εννέα χρόνια.
Το 2024, η Hitachi Rail αντικατέστησε τον κινητήρα ντίζελ σε ένα από τα υπεραστικά τρένα κατηγορίας 802 με μία μόνο μπαταρία 700kW στις δραστηριότητές της στο Ηνωμένο Βασίλειο, με 70 χλμ. του πιλοτικού ταξιδιού να τροφοδοτούνται εξ ολοκλήρου από μπαταρία. Η αρχική δοκιμή ήταν επιτυχής, δίνοντας ελπίδα για μια ευρύτερη ανάπτυξη της τεχνολογίας.
Ο επικεφαλής διευθυντής των δραστηριοτήτων της Hitachi Rail στο Ηνωμένο Βασίλειο και την Ιρλανδία δήλωσε: «Όλοι θα πρέπει να είναι εξαιρετικά περήφανοι που δημιουργήσαμε τεχνολογία μπαταρίας που δεν είχε καμία βλάβη κατά τη διάρκεια ολόκληρης της δοκιμής.
Χρησιμοποιώντας την παγκόσμια τεχνογνωσία μας, η Hitachi Rail δημιούργησε νέα τεχνολογία, που σημαίνει ότι ο πιο πράσινος τρόπος μεταφοράς μόλις έγινε πιο πράσινος». Στόχος τώρα είναι η ανάπτυξη ενός πλήρως υπεραστικού τρένου με μπαταρία, με αυτονομία μεταξύ 100 και 150 χλμ.
Άλλοι φορείς εκμετάλλευσης του Ηνωμένου Βασιλείου προχωρούν επίσης στη μετάβαση σε τρένα με μπαταρία. Για αυτόν τον λόγο, η GWR ελπίζει να εισαγάγει περισσότερα τρένα μπαταρίας ταχείας φόρτισης για να καλύψει το κενό.
Η GWR πρόσφατα μετέτρεψε ένα τρένο του μετρό του Λονδίνου για να δοκιμάσει την τεχνολογία μπαταριών του σε ένα ταξίδι μετ’ επιστροφής πέντε μιλίων μεταξύ West Ealing και Greenford στο Δυτικό Λονδίνο. Τοποθέτησε ράγες ταχείας φόρτισης μέσα στις υπάρχουσες ράγες σε σταθμούς για τη φόρτιση της μπαταρίας. Το έργο έδειξε πολλά υποσχόμενη για μια ευρύτερη ανάπτυξη και η GWR είδε μείωση των εκπομπών άνθρακα κατά περίπου 80% κατά τη λειτουργία σε σύγκριση με ένα ισοδύναμο τρένο ντίζελ στην ίδια διαδρομή.
Και οι ΗΠΑ εξετάζουν τις πράσινες μεταφορές
Στις ΗΠΑ, σύμφωνα με μια μελέτη του 2021, εάν οι σιδηροδρομικές εμπορευματικές μεταφορές στις ΗΠΑ στραφούν σε μπαταρίες, θα μπορούσαν να εξοικονομήσουν στις εταιρείες περίπου 94 δισεκατομμύρια δολάρια σε διάστημα 20 ετών. Η Voltify ελπίζει να ενθαρρύνει τις εταιρείες εμπορευματικών μεταφορών των ΗΠΑ να στραφούν από την πετρελαιοκίνηση σε επαναφορτιζόμενες μπαταρίες κατά την επόμενη δεκαετία, χρησιμοποιώντας τα VoltCars της. Αυτά τα βαγόνια είναι ουσιαστικά μπαταρίες ιόντων νατρίου σε τροχούς που χρησιμοποιούνται για την έλξη υπαρχόντων βαγονιών τρένων.
Προς το παρόν, οι έξι μεγαλύτερες εταιρείες σιδηροδρομικών εμπορευματικών μεταφορών στις ΗΠΑ – συμπεριλαμβανομένων των Union Pacific και CSX, ξοδεύουν συλλογικά πάνω από 11 δισεκατομμύρια δολάρια ετησίως σε ντίζελ, σύμφωνα με τις εκτιμήσεις της Voltify. Ενώ υπάρχουν σχεδόν 140.000 μίλια σιδηροδρομικών γραμμών εμπορευματικών μεταφορών στις ΗΠΑ, λίγα από αυτά είναι ηλεκτροδοτούμενα.
Η Voltify αναπτύσσει επί του παρόντος ηλιακά μικροδίκτυα που ελπίζει να χρησιμοποιήσει για να τροφοδοτήσει τελικά τρένα σε όλη τη Βόρεια Αμερική. Η τροφοδοσία ολόκληρου του δικτύου της περιοχής θα απαιτούσε έως και 1.400 μικροδίκτυα, σύμφωνα με εκτιμήσεις της εταιρείας. Η νεοσύστατη επιχείρηση ελπίζει να ξεκινήσει το πιλοτικό της έργο με μια σιδηροδρομική εταιρεία Κατηγορίας 1 στις αρχές του 2026 και να αναπτύξει επιχειρήσεις εμπορικής κλίμακας λίγους μήνες αργότερα.
Το μέλλον αναμένεται λαμπρό
Ενώ βρισκόμαστε ακόμη πολύ μακριά από την επίτευξη ευρείας κλίμακας σιδηροδρομικών ταξιδιών επιβατών και εμπορευμάτων με μπαταρία, οι πρόσφατες καινοτομίες και τα επιτυχημένα πιλοτικά έργα δείχνουν μεγάλη υπόσχεση. Με την ανάπτυξη μιας ποικιλίας μπαταριών, που θα τροφοδοτούνται από εναέριες γραμμές ή σιδηροδρομικές γραμμές, υπάρχει σημαντικό δυναμικό για ευρύτερη ανάπτυξη της τεχνολογίας τις επόμενες δεκαετίες, κάτι που θα μπορούσε να σώσει τις σιδηροδρομικές εταιρείες τεράστιες ποσότητες καυσίμων, καθώς και συμβάλλουν σε σημαντική μείωση των εκπομπών άνθρακα..