Vodíkový vlak: Pokrok od dieselových vlaků

• Autor:
• jméno autora

  Quantumrun Foresight
• Ledna 7, 2022

Shrnutí statistik

Jak dopravní plánovači předvídají budoucí železniční sítě, přecházejí na vlaky poháněné palivovými články známými jako hydrail, které kombinují vodíkové palivové články, baterie a elektrické trakční motory. Elektrické baterie jsou cenově nejvýhodnější možností pro regionální vlaky, zatímco vodík zastíní ostatní paliva na delší vzdálenosti. S potenciálem nahradit dieselové motory mají vodíkové vlaky širší důsledky, včetně snížení nákladů na údržbu, většího počtu pracovních příležitostí, lepšího sociálního začlenění a pokroku ve vodíkových technologiích, což je hnacím motorem inovací a ekonomiky založené na vodíku.

Kontext vodíkového vlaku

Vzhledem k tomu, že dopravní plánovači strategicky plánují železniční sítě nové generace, většina z nich se dívá za hranice současných vlaků s dieselovým pohonem směrem k vlakům poháněným palivovými články. Hydrail kombinuje vodíkové palivové články, baterie a elektrické trakční motory v hybridním uspořádání. Za prvé, vodík se používá jako zdroj paliva. Poté je vodík přeměněn na energii pomocí palivových článků, které jsou poté přiváděny do baterií, které poskytují stabilní napájení pro motorový pohon vlaku.

Podle energetické výzkumné společnosti BloombergNEF je pro majitele regionálních osobních vlaků nejlevnější variantou použití elektrických baterií, následují naftové, vodíkové a nakonec elektrické linky. Tyto elektrické bateriové vlaky budou o 30 procent dražší, ale vyžadují menší servis a údržbu ve srovnání s dieselovými vlaky. Rozhodnutí nahradit naftu bateriemi nebo palivovými články závisí na vzdálenosti tratí, pravidelnosti provozu a počtu zastávek. Mezitím má vodík výhodu oproti jiným palivům na delší vzdálenosti a v místech, kde je vyžadován větší výkon. 

Analytici Morgan Stanley uvádějí, že vodíkové vlaky mají v Evropě významný rozvojový potenciál. Předpovídají, že toto odvětví bude mít na přelomu desetiletí hodnotu přibližně 48 miliard USD. Do roku 2030 by vlaky na vodíkový pohon mohly představovat jeden z deseti vlaků, které v současnosti nejsou elektrifikovány. 

Rušivý dopad

Výrobce železničního průmyslu Alstom odhaduje, že do roku 5,000 bude muset být v Evropě vyřazeno více než 2035 XNUMX vlakových linek s dieselovým pohonem. Společnost také tvrdí, že čtvrtina všech vlaků v regionu jezdí na palivo, které budou vyřazeny v polovině roku století ke splnění klimatických cílů. Organizace v současné době analyzuje, jak si stojí v porovnání s konkurenčními systémy, které se snaží nahradit naftu.

Podobně Kanadská tichomořská železnice uvedla, že v blízké budoucnosti otestuje nový koncept vlaku na vodíkový pohon; traťová lokomotiva bude první v Severní Americe, jakmile bude znovu vybavena vodíkovými palivovými články a moderními technologiemi baterií. V evropských zemích také rostou veřejné dotace a kapitál soukromých investorů pro společnosti zabývající se výzkumem bateriových a vodíkových technologií pro automobily. Výsledky výzkumu z těchto investic budou nakonec přijaty v rámci železničního průmyslu, což znamená, že vodíkové vlaky se do 2030. let XNUMX. století stanou ekonomickou alternativou k naftě na neelektrifikovaných trasách.

Dlouhodobým cílem je zcela nahradit dieselové vlakové motory v železničním sektoru. I když je pravda, že vodíkové vlaky produkují během provozu pouze vodní páru, neznamená to, že vlaky na vodíkový pohon jsou uhlíkově neutrální. V současnosti prototypy vlaků na vodíkový pohon využívají „šedý vodík“, který se vyrábí ze zemního plynu a během výrobního procesu uvolňuje CO2. To znamená, že pro vlaky poháněné vodíkem nebo palivovými články, aby zlepšily svůj profil udržitelnosti životního prostředí, musí tyto vlaky používat „zelený vodík“ pocházející z obnovitelných zdrojů energie. 

Důsledky vodíkových vlaků

Širší důsledky vodíkových vlaků mohou zahrnovat:

• Zvýšená hospodárnost železniční dopravy díky nižším nárokům na údržbu a servis ve srovnání s vlaky s dieselovým pohonem.
• Nárůst používání veřejné železnice pro cestování na dlouhé vzdálenosti kvůli její nižší uhlíkové stopě ve srovnání s možnostmi létání a osobní dopravy. 
• Větší pracovní příležitosti pro železniční plánovače, inženýry a traťové techniky, zejména vzhledem k tomu, že železniční sítě v Evropě a Severní Americe by měly být renovovány do 2030. let XNUMX. století.
• Zvýšená dostupnost a pohodlí vedoucí ke zlepšení možností mobility pro venkovské komunity, snížení izolace a podpora sociálního začlenění.
• Nové pracovní příležitosti ve výrobě, údržbě a provozu.
• Politiky a předpisy zajišťující bezpečnou výrobu, skladování a distribuci vodíkového paliva, což vede ke zvýšené spolupráci mezi veřejným a soukromým sektorem za účelem účinné implementace.
• Pokroky v technologiích výroby, skladování a distribuce vodíku, podněcující inovace a podporující růst ekonomiky založené na vodíku.

Otázky k zamyšlení

• Myslíte si, že by byl zájem o vývoj vodíkových vlaků lépe směřovat k jiným formám dopravy?
• Myslíte si, že vodíkové vlaky mohou být uhlíkově neutrální?