Trem de hidrogênio: um avanço dos trens movidos a diesel

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  Previsão Quantumrun
• 7 de janeiro de 2022

Resumo do insight

À medida que os planeadores de transportes imaginam as futuras redes ferroviárias, estão a migrar para comboios movidos a células de combustível, conhecidos como hydrail, combinando células de combustível de hidrogénio, baterias e motores de tracção eléctricos. As baterias elétricas são a opção mais económica para os comboios regionais, enquanto o hidrogénio supera outros combustíveis em distâncias mais longas. Com potencial para substituir os motores diesel, os comboios a hidrogénio oferecem implicações mais amplas, incluindo custos de manutenção reduzidos, maiores oportunidades de emprego, maior inclusão social e avanços nas tecnologias do hidrogénio, impulsionando a inovação e uma economia baseada no hidrogénio.

Contexto do trem de hidrogênio

À medida que os planeadores de transportes elaboram estratégias para redes ferroviárias da próxima geração, a maioria olha para além dos actuais comboios movidos a diesel, em direcção a comboios alimentados por baterias de células de combustível. Hydrail combina células de combustível de hidrogênio, baterias e motores de tração elétrica em um arranjo híbrido. Primeiro, o hidrogênio é usado como fonte de combustível. Em seguida, o hidrogénio é convertido em energia pelas células de combustível, que depois alimentam as baterias, proporcionando uma fonte de alimentação estável para a propulsão do comboio.

De acordo com a empresa de pesquisa energética BloombergNEF, a opção mais barata para o proprietário de um trem regional de passageiros é usar baterias elétricas, seguidas de diesel, hidrogênio e, finalmente, linhas elétricas. Esses trens elétricos a bateria serão 30% mais caros, mas precisarão de pouca manutenção e manutenção em comparação com os trens a diesel. A decisão de substituir o gasóleo por baterias ou células de combustível é determinada pela distância das vias, pela regularidade do serviço e pelo número de paragens. Entretanto, o hidrogénio tem uma vantagem sobre outros combustíveis em distâncias mais longas e em locais onde é necessária maior energia. 

Os analistas do Morgan Stanley relatam que os trens a hidrogênio têm um potencial de desenvolvimento significativo na Europa. Eles prevêem que a indústria valerá aproximadamente 48 mil milhões de dólares até à viragem da década. Até 2030, os comboios movidos a hidrogénio poderão representar um em cada dez comboios que não estão actualmente eletrificados. 

Impacto disruptivo

A Alstom, fabricante da indústria ferroviária, estima que mais de 5,000 linhas de trem movidas a diesel na Europa precisarão ser desativadas até 2035. A empresa também afirma que um quarto de todos os trens na região funciona com combustível, que será desativado em meados de XNUMX. do século para cumprir os objectivos climáticos. A organização está atualmente analisando como se compara aos sistemas concorrentes que competem para substituir o diesel.

Da mesma forma, a Canadian Pacific Railway disse que iria testar um novo conceito de comboio movido a hidrogénio num futuro próximo; a locomotiva de transporte linear será a primeira na América do Norte, uma vez reformada com células de combustível de hidrogênio e modernas tecnologias de bateria. Os subsídios públicos e o capital de investidores privados para empresas que investigam tecnologias de baterias e hidrogénio para automóveis também estão a aumentar nos países europeus. Os resultados da investigação destes investimentos serão, em última análise, adoptados na indústria ferroviária, o que significa que os comboios a hidrogénio se tornarão uma alternativa económica ao diesel em rotas não electrificadas até 2030.

O objetivo a longo prazo é substituir completamente os motores diesel dos comboios no setor ferroviário. No entanto, embora seja verdade que os comboios a hidrogénio produzem apenas vapor de água durante a operação, isso não significa que os comboios movidos a hidrogénio sejam completamente neutros em carbono. Atualmente, os protótipos de trens movidos a hidrogênio utilizam “hidrogênio cinza”, que é produzido a partir de gás natural e emite CO2 durante o processo de fabricação. Isto significa que para que os comboios movidos a hidrogénio ou a células de combustível melhorem o seu perfil de sustentabilidade ambiental, estes comboios devem utilizar “hidrogénio verde” derivado de fontes de energia renováveis. 

Implicações dos trens a hidrogênio

Implicações mais amplas dos trens a hidrogênio podem incluir:

• O aumento da relação custo-eficácia do transporte ferroviário devido aos menores requisitos de manutenção e assistência em comparação com os comboios movidos a diesel.
• Um aumento na utilização do transporte ferroviário público para viagens de longa distância devido à sua menor pegada de carbono em relação às opções de transporte aéreo e pessoal. 
• Aumento das oportunidades de emprego para planeadores, engenheiros e técnicos ferroviários, especialmente porque as redes ferroviárias na Europa e na América do Norte deverão ser remodeladas até 2030.
• Maior acessibilidade e conveniência levando a melhores opções de mobilidade para as comunidades rurais, reduzindo o isolamento e promovendo a inclusão social.
• Novas oportunidades de emprego em fabricação, manutenção e operação.
• Políticas e regulamentos para garantir a produção, armazenamento e distribuição segura de combustível de hidrogénio, levando a uma maior colaboração entre os sectores público e privado para uma implementação eficaz.
• Avanços nas tecnologias de produção, armazenamento e distribuição de hidrogénio, estimulando a inovação e promovendo o crescimento de uma economia baseada no hidrogénio.

Questões a considerar

• Você acha que o interesse no desenvolvimento de trens a hidrogênio seria mais bem direcionado para outras formas de transporte?
• Você acha que os trens a hidrogênio podem se tornar neutros em carbono?