Trên hydrogen: Cam i fyny o drenau sy'n cael eu pweru gan ddisel

• Awdur:
• enw awdur

  Rhagolwg Quantumrun
• Ionawr 7, 2022

Crynodeb mewnwelediad

Wrth i gynllunwyr trafnidiaeth ragweld rhwydweithiau rheilffyrdd y dyfodol, maen nhw'n symud tuag at drenau sy'n cael eu pweru gan gelloedd tanwydd o'r enw hydrail, gan gyfuno celloedd tanwydd hydrogen, batris, a moduron tyniant trydan. Batris trydan yw'r opsiwn mwyaf cost-effeithiol ar gyfer trenau rhanbarthol, tra bod hydrogen yn drech na thanwydd arall dros bellteroedd hirach. Gyda'r potensial i ddisodli injans diesel, mae trenau hydrogen yn cynnig goblygiadau ehangach, gan gynnwys costau cynnal a chadw is, mwy o gyfleoedd gwaith, cynhwysiant cymdeithasol gwell, a datblygiadau mewn technolegau hydrogen, gan ysgogi arloesedd ac economi sy'n seiliedig ar hydrogen.

Cyd-destun trên hydrogen

Wrth i gynllunwyr trafnidiaeth strategaethu rhwydweithiau rheilffyrdd cenhedlaeth nesaf, mae'r rhan fwyaf yn edrych y tu hwnt i drenau sy'n cael eu pweru gan ddisel heddiw tuag at y rhai sy'n cael eu pweru gan fatris celloedd tanwydd. Mae Hydrail yn cyfuno celloedd tanwydd hydrogen, batris, a moduron tyniant trydan mewn trefniant hybrid. Yn gyntaf, defnyddir hydrogen fel ffynhonnell tanwydd. Nesaf, mae'r hydrogen yn cael ei drawsnewid yn ynni gan y celloedd tanwydd, sydd wedyn yn cael eu bwydo i'r batris, gan ddarparu cyflenwad pŵer sefydlog ar gyfer gyriant modur trên.

Yn ôl cwmni ymchwil ynni BloombergNEF, yr opsiwn rhataf i berchennog trên teithwyr rhanbarthol yw defnyddio batris trydan, ac yna diesel, hydrogen, ac yn olaf llinellau trydan. Bydd y trenau batri trydan hyn 30 y cant yn ddrytach ond bydd angen mân waith gwasanaethu a chynnal a chadw arnynt o gymharu â threnau disel. Mae'r penderfyniad i ddisodli diesel â batris neu gelloedd tanwydd yn cael ei bennu gan bellter y traciau, rheoleidd-dra'r gwasanaeth, a nifer yr arosfannau. Yn y cyfamser, mae gan hydrogen fantais dros danwydd arall ar draws pellteroedd hirach ac mewn lleoliadau lle mae angen mwy o bŵer. 

Mae dadansoddwyr Morgan Stanley yn adrodd bod gan drenau hydrogen botensial datblygu sylweddol yn Ewrop. Maen nhw'n rhagweld y bydd y diwydiant werth tua USD $48 biliwn erbyn troad y ddegawd. Erbyn 2030, gallai trenau sy'n cael eu pweru gan hydrogen gyfrif am un o bob deg trên nad ydynt wedi'u trydaneiddio ar hyn o bryd. 

Effaith aflonyddgar

Mae gwneuthurwr y diwydiant rheilffyrdd Alstom yn amcangyfrif y bydd angen i fwy na 5,000 o linellau trên sy'n cael eu pweru gan ddisel yn Ewrop gael eu hymddeol erbyn 2035. Mae'r cwmni hefyd yn honni bod pedwerydd o'r holl drenau yn y rhanbarth yn rhedeg ar danwydd, a fydd yn dod i ben yn raddol erbyn canol y ganrif i gyflawni amcanion hinsawdd. Mae'r sefydliad ar hyn o bryd yn dadansoddi sut mae'n cymharu â systemau sy'n cystadlu yn erbyn disel.

Yn yr un modd, dywedodd Rheilffordd Môr Tawel Canada y byddai'n profi cysyniad trên newydd sy'n cael ei bweru gan hydrogen yn y dyfodol agos; y locomotif cludo llinell fydd y gyntaf yng Ngogledd America unwaith y bydd wedi'i hadnewyddu â chelloedd tanwydd hydrogen a thechnolegau batri modern. Mae cymorthdaliadau cyhoeddus a chyfalaf buddsoddwyr preifat ar gyfer cwmnïau sy'n ymchwilio i dechnolegau batri a hydrogen ar gyfer ceir hefyd yn tyfu ar draws gwledydd Ewropeaidd. Bydd yr allbwn ymchwil o’r buddsoddiadau hyn yn y pen draw yn cael ei fabwysiadu o fewn y diwydiant rheilffyrdd, sy’n golygu y bydd trenau hydrogen yn dod yn ddewis arall darbodus yn lle disel ar lwybrau heb eu trydaneiddio erbyn y 2030au.

Y nod hirdymor yw disodli peiriannau trên diesel yn llwyr yn y sector rheilffyrdd. Fodd bynnag, er ei bod yn wir mai dim ond anwedd dŵr y mae trenau hydrogen yn ei gynhyrchu tra ar waith, nid yw'n golygu bod trenau sy'n cael eu pweru gan hydrogen yn gwbl garbon niwtral. Ar hyn o bryd, mae trenau prototeip sy'n cael eu gyrru gan hydrogen yn defnyddio "hydrogen llwyd," sy'n cael ei gynhyrchu o nwy naturiol ac yn allyrru CO2 yn ystod y broses weithgynhyrchu. Mae hynny'n golygu er mwyn i drenau sy'n cael eu pweru gan hydrogen neu gelloedd tanwydd wella eu proffil cynaliadwyedd amgylcheddol, rhaid i'r trenau hyn ddefnyddio “hydrogen gwyrdd” sy'n deillio o ffynonellau ynni adnewyddadwy. 

Goblygiadau trenau hydrogen

Gall goblygiadau ehangach trenau hydrogen gynnwys:

• Mwy o gost-effeithiolrwydd trafnidiaeth rheilffordd oherwydd llai o ofynion cynnal a chadw a gwasanaethu o gymharu â threnau sy'n cael eu pweru gan ddisel.
• Cynnydd yn y defnydd o reilffyrdd cyhoeddus ar gyfer teithio pellter hir oherwydd ei ôl troed carbon is o gymharu ag opsiynau hedfan a chludiant personol. 
• Mwy o gyfleoedd gwaith i gynllunwyr rheilffyrdd, peirianwyr, a thechnegwyr trac, yn enwedig gan fod disgwyl i rwydweithiau rheilffyrdd ledled Ewrop a Gogledd America gael eu hadnewyddu erbyn y 2030au.
• Mwy o hygyrchedd a chyfleustra yn arwain at ddewisiadau symudedd gwell ar gyfer cymunedau gwledig, lleihau arwahanrwydd a hyrwyddo cynhwysiant cymdeithasol.
• Cyfleoedd swyddi newydd mewn gweithgynhyrchu, cynnal a chadw a gweithredu.
• Polisïau a rheoliadau i sicrhau bod tanwydd hydrogen yn cael ei gynhyrchu, ei storio a’i ddosbarthu’n ddiogel, gan arwain at fwy o gydweithio rhwng y sectorau cyhoeddus a phreifat er mwyn gweithredu’n effeithiol.
• Datblygiadau mewn technolegau cynhyrchu, storio a dosbarthu hydrogen, gan sbarduno arloesedd a meithrin twf economi sy'n seiliedig ar hydrogen.

Cwestiynau i'w hystyried

• Ydych chi'n meddwl y byddai'r diddordeb mewn datblygu trenau hydrogen yn cael ei gyfeirio'n well at fathau eraill o drafnidiaeth?
• Ydych chi'n meddwl y gellir gwneud trenau hydrogen yn garbon niwtral?