英國鐵路的脫碳要求採取緊急行動–這是可以做到的

英國鐵路的脫碳要求採取緊急行動–這是可以做到的 Jevanto Productions /快門

比賽正在進行 達到零碳淨排放 在接下來的幾十年內-通往零碳英國的道路貫穿其鐵路。 運輸目前佔 佔所有碳排放量的26% 僅在英國 1% 其中來自火車。

火車是目前最環保的大眾運輸方式之一,每位乘客每行駛一公里釋放0.046kg的二氧化碳(CO 2)。 柴油車是原來的兩倍多 0.117kg.

這可能就是為什麼公路運輸和航空成為 最流行 減排源。 您可能聽說過有關 2040完全淘汰汽油和柴油車輛, 例如。 但是,有關如何為英國火車供電的重大決定實際上是最緊迫的。

汽車通常僅使用10年左右,而火車則使用40甚至50年。 今天建造的火車只有在2050處於“中年”時, 英國的目標 要求溫室氣體排放必須減少到零。

英國鐵路的脫碳要求採取緊急行動–這是可以做到的 汽車和道路網絡在脫碳方面倍受關注。 羅斯·斯內登/ Unsplash, CC BY

這意味著零碳列車需要 從2025起訂購併交付 緊跟脫碳時間表。 目前,唯一可以滿足此標準的火車是電動的,但只有 在英國,42%的賽道已電氣化 英國目前機隊的29%是 僅使用柴油運行。 這些火車需要 重新設計或報廢 在他們達到使用壽命之前達到政府的目標。

那麼,要使英國老化且污染嚴重的鐵路車隊成為未來的零碳大眾運輸工具,需要做些什麼?

踏上2040的軌道

英國已經 帶電約五分之二 鐵路網,這意味著其中一些火車完全依靠電流運行,並且不會釋放局部碳排放。 但是,它們的綠色程度僅與為其供電的電網一樣綠色。儘管英國在化石燃料方面取得了令人鼓舞的進步,但它們仍然佔了 大約產生的所有能量的一半.

柴油火車用途更廣泛,因為它們可以在幾乎60%的未通電線路以及該部分上工作。 柴油動力還可以運輸異常重的負載,因此經常在貨運部門使用。 但是自2008以來,英國一直無法訂購新的柴油貨運機車,因為目前沒有機車車輛 符合設定的排放標準。 這有效地迫使貨運部門使用污染較大的老式機車(有些早於1950)。

2040之前,鐵路行業將需要消除柴油動力,因為這種燃料變得越來越昂貴且 公眾無法接受,尤其是考慮到車站會排放火車廢氣, 威脅健康 的乘客和工作人員。 考慮到電力的普及程度,柴油-電動混合動力發動機能否正常工作?

電動柴油混合動力車

這些混合動力發動機在有電氣化的第三軌或架空線的地方使用電力,而在其他地方使用柴油。 新的混合動力車已經 訂購路線 進出倫敦最繁忙的火車站之一帕丁頓。 一些較老的旅客列車已經 轉換為混合動力,但鐵路行業對此卻鮮有興趣。

這可以在短期內減少柴油的使用,但是對於通過2040去除柴油而言,這不是長期的解決方案。

英國鐵路的脫碳要求採取緊急行動–這是可以做到的 英國鐵路73級火車主要是帶有小型柴油機的電力機車。 菲爾·斯科特/維基百科, CC BY-SA

電池

在德國,使用電池作為火車的電源已在低速和輕載條件下進行了測試, 傳統鉛酸電池。 這是一種久經考驗的技術,因此便宜且可靠,但是電池的使用壽命有限,並且由腐蝕性液體和貴重材料製成。

鋰離子電池已在英國嘗試通過提供一種 附加電源 火車上的電動機。 不幸的是,這些只能傳播到 50km與架空電線分開後。 電池組只能在特定的路線上工作,並且在發生故障時不易更換,從而造成乾擾和延誤。

氫燃料

氫燃料電池 能夠 產生可持續的電力 通過氫和氧之間的化學反應 這可以為房屋,辦公室,工廠,汽車和公共交通提供動力-使它們無碳且獨立於主電網。 火車沒有氫燃料箱,而是柴油和發動機,而是由氫和燃料電池組成,燃料電池將氫與空氣中的氧氣結合在一起而不燃燒。 唯一的排放物是水,燃料電池可提供動力並實現零排放。

聽起來不錯,但作為動力源,氫的能量密度很低,這意味著火車將需要非常大的空間來存儲燃料。 比較,一升柴油包含36兆焦耳的能量,而一升氫僅包含1.81兆焦耳的能量。 對於一輛輕巧的輕型汽車來說,這不是問題,而是一個大型機車必須拉動40貨車時的一個主要問題-每輛貨車的重量可能多達80噸。

這也無濟於事,英國不存在任何設施來製造或部署大量的 。 不過,可以合理地預期這可能是 在未來十年內解決 隨著政府和企業競相生產未來的燃料。

未來

因此,有很多選擇,而沒有一個是單獨的完美解決方案。 每種都可以在最合適的地方使用,並逐漸使英國鐵路脫離化石燃料。 貨運業不太可能獨自提出可行的解決方案,因此政府應授權企業改變經營方式。 投資於 零排放技術革新 可以鼓勵這一點。

為了使事情前進,當前的工作方式有很多變化。 火車司機應失去使用污染柴油機的權利,應每十年更換一次。 可以授予城市優質火車運營商以與城市污染類似的方式進行污染的權利。 低排放區 在世界各地的多個城市中都存在。 一項早就應該過期的政策就是取消 免稅柴油 培訓運營商目前喜歡的。

全面改革英國鐵路系統中污染最嚴重的方面並不是一朝一夕的事,但是要想進入2040及以後的軌道,就必須立即做出有關英國鐵路的重大決定。

關於作者

Marcus Mayers,訪問研究員, 曼徹斯特城市大學 和運營管理教授David Bamford 曼徹斯特城市大學

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

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