چگونه قطارهای برقی حمل و نقل دنیا را دگرگون می‌کنند؟

اولین راه‌آهن برقی عمومی در سال ۱۸۸۱ در لایشترفلده نزدیک برلین، آلمان افتتاح شد. طول آن ۲.۵ کیلومتر (۱.۵ مایل) بود و با جریان ۱۰۰ ولت کار می‌کرد. از طریق این راه‌آهن ۲۶ مسافر با سرعت ۴۸ کیلومتر در ساعت (۳۰ مایل در ساعت) نقل مکان می‌کردند.

به گزارش ایسنا، اولین راه‌آهن الکتریکی غیرکاربردی، توسط توماس داونپورت، آهنگری در ورمونت، ایالات‌متحده، در سال ۱۸۳۵ ساخته شد که راه‌آهن کوچکی بود و با موتور الکتریکی مینیاتوری کار می‌کرد و اولین تلاش جدی برای برق‌رسانی در راه‌آهن توسط رابرت دیویدسون در سال ۱۸۴۲ انجام شد زمانی که وی لوکوموتیوی با وزن پنج تن را در راه‌آهن ادینبورگ و گلاسکو، اسکاتلند با سرعت ۶.۵ کیلومتر در ساعت (چهار مایل در ساعت) ‌حرکت داد.

اولین راه‌آهن برقی کاربردی توسط مهندس آلمانی، ورنر فون زیمنس (۱۸۱۶-۱۸۹۲) برای نمایشگاه تجارت برلین (۳۱ ماه مه تا ۳۰ سپتامبر ۱۸۷۹) ساخته شد که بیضی شکل با محیطی حدود ۳۰۰ متر (۹۸۴ فوت) و گیج (فاصله بین دو ریل) یک متر (۳.۲۸ فوت) بود.

لوکوموتیو الکتریکی بعدی دارای یک موتور ۲.۲ کیلووات (سه اسب بخار) بود که جریان را با ولتاژ ۱۵۰ ولت از ریل سوم مرکزی دریافت می‌کرد و آن را از طریق چرخ‌ها و ریل‌های در حال اجرا برمی‌گرداند و می‌توانست ۳۰ مسافر را با سرعت ۶.۵ کیلومتر در ساعت (چهار مایل در ساعت) سوار بر سه واگن بکشد.

چه میزان از مسیر ریلی جهان برقی است؟

از حدود ۱.۳ میلیون کیلومتر مسیر ریلی در سراسر جهان، حدود ۳۷۵هزار کیلومتر آن برقی شده است که حجم کل را به کمتر از ۳۰ درصد می‌رساند. در مناطق مختلف، درجه برق‌رسانی بین یک درصد در آمریکای شمالی و ۵۷ درصد در اروپای غربی متفاوت است. میزان برق‌رسانی در آسیا در سال‌های اخیر به شدت افزایش یافته است، در صورتی که در سال ۲۰۱۳، ۳۴درصد، چهار سال بعد ۴۷ درصد و در سال ۲۰۲۰ به میزان ۵۵ درصد بود. علاوه بر سرمایه‌گذاری‌های بالا در ساخت خطوط راه‌آهن جدید و برق‌رسانی خطوط غیر برقی، هند نیز در کنار چین محرک رشد بوده و در مقابل، توسعه آن در کشورهای اروپایی بسیار کند است.

در طول تاریخ، سیستم‌های برقی مختلف در کشورها و مناطق مختلف توسعه یافته است. طراحی سازه بتنی آنها حتی بیشتر از آنچه در نظر گرفتن سیستم‌های برق مورد استفاده نشان می‌دهد متفاوت است. در زمینه برقی‌سازی راه‌آهن، این امر منجر به شکل‌گیری بازارهای ملی متوسط با عرضه‌کنندگان منطقه‌ای بسیاری شده است که هر یک از آنها با مقررات و استانداردهای ملی آشنا هستند و این ساختار صنعتی به نفع تامین‌کنندگان است.

زیمنس و آلستوم از معدود تامین‌کنندگان بین‌المللی در بخش برق‌رسانی راه‌آهن هستند و شرکت‌های دولتی چینی سی‌آرای‌سی و سی‌آرآرسی بیشترین سهم را در بازار بزرگ چین همچنین دارای سفارش‌های خارجی در مناطق آفریقا، آمریکای جنوبی و سایر کشورهای آسیایی دارند.

اتحادیه اروپا می‌خواهد تا سال ۲۰۵۰ به انتشار خالص صفر گازهای گلخانه‌ای دست یابد. در دسامبر ۲۰۲۰، کشورهای عضو اتحادیه اروپا موافقت کردند که اهداف آب و هوایی خود را برای سال ۲۰۳۰ اصلاح کنند تا هدف خود را برای انتشار کمتر از ۴۰ درصد در مقایسه با سال ۱۹۹۰ به حداقل کمتر از  ۵۵ درصد افزایش دهند.

قطارهای برقی چه نقشی در کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای دارند؟

برقی شدن خطوط راه‌آهن می‌تواند بخشی از مسیر حرکت بدون انتشار باشد. اگرچه برق‌رسانی راه‌آهن، بازاری ویژه در زیرساخت‌های ریلی است اما بازاری رو به رشد با چشم‌انداز بلندمدت مثبت محسوب می‌شود.

قطارهای الکتریکی بیش از یک قرن است که روش حمل‌ونقل محبوبی بودند و به مسافران و محموله‌ها، جایگزینی کارآمد و سازگار با محیط زیست برای گزینه‌های کمتر پایدار ارائه می‌دهند. این قطارها در انواع مختلف، با ویژگی‌های متمایز متناسب با نیازهای سیستم‌ها و عملیات ریلی مختلف عرضه می‌شوند. یکی از جنبه‌های کلیدی که قطارهای الکتریکی را متمایز می‌کند، نوع سیستم کششی آنهاست که نحوه استخراج نیرو و دستیابی به نیروی محرکه را تعیین می‌کند.

به‌طور معمول، سیستم‌های کشش قطار الکتریکی به دو دسته تقسیم می‌شوند؛ آنهایی که از جریان متناوب (AC) و سیستم‌هایی که از جریان مستقیم (DC) استفاده می‌کنند. سیستم‌های AC و DC ممکن است از یک سیم بالای سر برای تامین برق استفاده کنند که توسط کاتناری‌ها در بالا نگه داشته می‌شود، یا از ریل سومی که به موازات مسیر حرکت می‌کند.

هر دو گزینه برای رساندن نیرو به موتورهای الکتریکی قطار به کار می‌روند و به آن اجازه می‌دهند به آرامی در امتداد راه‌آهن حرکت کنند و در عین حال انتشار گازهای گلخانه‌ای و هزینه‌های عملیاتی را به حداقل می‌رسانند.

یکی از مزایای کلیدی قطارهای الکتریکی کاهش ردپای کربن آنهاست. قطارها هشت درصد از جابه‌جایی مسافران موتوری جهان را تشکیل می‌دهند، با این حال تنها ۲ درصد از تقاضای جهانی حمل و نقل-انرژی را مصرف می‌کنند. با انتخاب سفر ریلی به جای اتومبیل، کامیون و هواپیما، می‌توانیم انتشار گازهای گلخانه‌ای را تا حد زیادی کاهش دهیم و از محیطی پاک‌تر حمایت کنیم.

قطارهای برقی نیز از منابع انرژی تجدیدپذیر مانند باد، آب و خورشید تغذیه می‌شوند. این رویکرد پایدار به‌طور قابل توجهی اثرات زیست‌محیطی را در مقایسه با قطارهای دیزلی یا زغال‌سوز به حداقل می‌رساند. علاوه بر این، نوآوری‌هایی مانند ریل برقی با باتری در حال پیوستن به واقعیت هستند و سازگاری با محیط زیست و رقابت‌پذیری حمل و نقل قطار را بیشتر بهبود می‌بخشند.

در نهایت، قطارهای برقی مزیت اضافه تولید آلودگی صوتی کمتر را دارند و این نه تنها تجربه سفر را برای مسافران بهبود می بخشد، بلکه به جوامع نزدیک راه‌آهن و به رفاه کلی نیز کمک خواهد کرد.

انتهای پیام