هل يمكن أن تعمل القطارات بالكامل على الطاقة المتجددة؟

بالعربي / القطارات هي أكثر وسائل النقل كفاءة لدينا. على الرغم من أنها تحمل 9٪ من ركاب العالم و 7٪ من البضائع العالمية ، إلا أنها تمثل 3٪ فقط من استخدام طاقة النقل في العالم.

حول العالم ، حوالي 75٪ من القطارات تعمل بالكهرباء والباقي يعمل بالديزل. وهذا يجعلها المرشح المناسب للعمل باستخدام طاقة نظيفة تمامًا دون استثمار كبير في إصلاح البنية التحتية.

ولكن ما الذي يتطلبه الأمر لفعل ذلك؟

في عام 2017 ، قامت أستراليا بتشغيل أول قطار في العالم يعمل بالطاقة الشمسية بنسبة 100٪ ، ومجهز بنظام 6.5 كيلو وات فوق عربتيه. كانت سعة البطارية التي تبلغ 77 كيلووات في الساعة مماثلة لتلك الموجودة في طراز تسلا 3 الراقية ويمكن أن تسمح للقطار ما بين 6 و 7 رحلات ذهابًا وإيابًا على مساره البالغ طوله 3 كيلومترات يوجد أيضًا نظام شمسي بقدرة 30 كيلو وات في المحطة لشحن البطارية.

ومع ذلك ، كان للقطار عدد غير قليل من المقاييس لتحقيقه. تم بناء القطار باستثمار 6 ملايين دولار أسترالي تقريبًا ، ويتطلب القطار 350 رحلة ذهابًا وإيابًا في اليوم ليظل قابلاً للتطبيق. لكن بالنظر إلى الساعات المحدودة بين ساعات النهار ، يعد هذا امتدادًا. يوجد في الهند أيضًا قطارات شمسية على الأسطح ، ولكن فقط لتشغيل الأضواء وما شابه ذلك داخل القطار.

لذلك لا يزال وجود قطارات تعمل بالطاقة الشمسية بنسبة 100٪ على أسطح المنازل أمرًا بعيد المنال بالنسبة للجماهير.

في عام 2019 ، أطلقت المملكة المتحدة أول خط سكة حديد في العالم مدعومًا بحديقة شمسية بقدرة 30 كيلو وات. تم بناء المزرعة بالقرب من المحطة ، وسوف تتغذى مباشرة على المحطة. بفضل قدرتها ، ستعمل الطاقة الشمسية مباشرة على تشغيل اللافتات والأضواء.

ومع ذلك ، مع استخدام القطارات في المملكة المتحدة 4.05 مليار كيلو وات ساعة من الكهرباء كل عام ، يبدو من غير المحتمل أن تقوم المزارع الشمسية بتزويد 100٪ من الطاقة اللازمة لتشغيل النظام بأكمله في المستقبل القريب.

من ناحية أخرى ، تبذل بعض الدول محاولات أكبر بكثير. التزمت الحكومة الهندية بجعل السكك الحديدية محايدة للكربون بحلول عام 2030 من خلال بناء مزارع شمسية بقيمة 20 جيجاوات. تم تحديد الأراضي القريبة من السكك الحديدية وستتغذى هذه الطاقة الشمسية مباشرة إلى محطات السكك الحديدية الفرعية والشبكة. ستطلق الأرجنتين أيضًا قريبًا جهدًا مماثلًا لتشغيل خط قطار بطول 300 كيلومتر باستخدام مزيج من الألواح على الأسطح والحدائق الشمسية.

طريقة أخرى لتحقيق هذه الحالة ستكون من خلال القطارات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات المشحونة بالطاقة الشمسية ، سواء في الموقع أو خارج الموقع. ولكن إذا تمكنا من ضخ طاقة شمسية كافية في الشبكة التي تشغل القطارات بعد ذلك ، فأنا لا أفهم لماذا يجب أن نختار هذا الخيار ، لأن البطاريات لديها مشاكلها الخاصة.

قطارات تعمل بالهيدروجين

في عام 2018 ، أطلقت ألمانيا قطارًا تجاريًا يعمل بالهيدروجين يمكنه السفر لمسافة 600 ميل على خزان واحد. يتم الآن اختبار نفس القطار في النمسا وهولندا.

ومع ذلك ، فإن القطار الذي يعمل بالوقود النظيف يعاني من مشكلة. يتم إنتاج الهيدروجين نفسه حاليًا بواسطة الوقود الأحفوري ، وهذا ينفي فوائده البيئية المزعومة. هذا هو المكان الذي يمكن فيه استخدام الطاقة الشمسية لإنتاج الهيدروجين الأخضر بحيث يكون النظام بأكمله خاليًا من الكربون.

هنا سيكون لدى البلدان خياران: كهربة السكك الحديدية والطاقة من خلال الطاقة المتجددة ، أو ترقية القطارات الحالية التي تعمل بالبطاريات. وستكون الإجابة الصحيحة مختلفة من دولة إلى أخرى. إذا كانت البنية التحتية مكهربة بشدة ، فمن المنطقي تغيير مصدر الطاقة ببساطة ، ولكن إذا لم يكن الأمر كذلك ، فقد يكون تحديث القطارات الحالية بديلاً واستثمارًا أقل.

بالإضافة إلى القطارات والمعدات ، تعمل الطاقة الشمسية بنجاح على تشغيل محطات السكك الحديدية مثل محطة أنتويرب المركزية ومحطة جواهاتي الهندية ، ولكن هذا يشبه تشغيل أي منشأة تجارية. عندما نتحدث عن السكك الحديدية ، فإننا نتحدث على وجه التحديد عن القطارات.

ببساطة ، يمكن أن تصبح السكك الحديدية التي تعمل بالطاقة الشمسية حقيقة واقعة. لكن النظام الشمسي الأكثر فائدة لتزويد القطارات بالطاقة مباشرة سيكون أكثر فائدة في مزيج الشبكة عندما يتعلق الأمر بإزالة الكربون من القطارات.

المصدر / ecoportal.net