英国の鉄道の脱炭素化には緊急の行動が求められます–実現方法

英国の鉄道の脱炭素化には緊急の行動が求められます–実現方法 Jevanto Productions / Shutterstock

レースは続く 正味ゼロの炭素排出に達する 数十年以内に-そして、ゼロカーボン英国への道は鉄道を走ります。 現在の輸送は 全炭素排出量の26% 英国でのみ 1% これは電車から来ています。

列車は、利用可能な最も環境に優しい大量輸送手段の1つであり、各乗客が移動するキロメートルごとに0.046kgの二酸化炭素(CO₂)を放出します。 ディーゼル車はその2倍以上 0.117kg.

それがおそらく道路輸送と航空が 最も人気のある 排出削減のソース。 あなたがする計画について聞いたことがあるかもしれません 2040によるガソリン車とディーゼル車の完全廃止、 例えば。 しかし、英国の列車に電力を供給する方法についての大きな決定は、実際には最も緊急です。

通常、車は10年程度しか使用されませんが、列車は40年または50年も使用されます。 今日建設された列車は、2050によって「中期」にのみ、 英国の目標 温室効果ガスの排出をゼロにする必要があります。

英国の鉄道の脱炭素化には緊急の行動が求められます–実現方法 車と道路網は、脱炭素化の注目を集めています。 ロス・スネドン/アンスプラッシュ, CC BY

これは、ゼロカーボントレインが必要であることを意味します 2025以降で注文および配信 この脱炭素化のスケジュールを順調に進めるために。 現在、この基準を満たすことができる列車は電気のみですが、 英国のトラックの42%が電化されています 英国の現在の艦隊の29%は ディーゼル燃料のみで実行。 これらの列車はする必要があります 再設計または廃棄された 政府の目標を達成するために耐用年数が終わる前に。

では、英国の老朽化した鉄道車両を未来のゼロカーボン大量輸送に変えるには、何をする必要があるのでしょうか?

2040の軌道に乗る

英国はすでに 5分の2について電化 鉄道ネットワークの一部、つまりこれらの列車の一部は電流のみで走り、局所的な炭素排出を放出しません。 しかし、それらはそれらに電力を供給する電力網と同じくらいグリーンです-そして、英国は化石燃料から離れて勇気付けられた進歩をしましたが、彼らはまだ説明します 生成される全エネルギーの約半分.

ディーゼル列車は、電化されていないラインとその部分のほぼ60%で動作できるため、より汎用性があります。 ディーゼル電源は非常に重い荷物も輸送できるため、貨物部門でよく使用されます。 しかし、英国は2008以降、新しいディーゼル貨物機関車を注文することができません。 設定された排出基準に準拠する。 これにより、貨物部門は、より汚染性の高い比較的古い機関車を使用するようになりました。

鉄道業界では、燃料がますます高価になり、2040の前にディーゼル電力を排除する必要があります。 一般に受け入れられない、特に駅が列車の排出物をトラップする場合、 健康を脅かす 乗客とスタッフの。 レール上での電力の普及を考えると、ディーゼル電気ハイブリッドエンジンは機能しますか?

電気ディーゼルハイブリッド

これらのハイブリッドエンジンは、電化された第3レールまたは架空線が利用可能な場合は電気を使用し、他の場所ではディーゼルを使用します。 新しいハイブリッドは ルート用に注文 ロンドンで最も忙しい駅の1つであるパディントンを出入りします。 一部の古い旅客列車は ハイブリッドに変換、しかし、鉄道業界からはほとんど取り上げられていません。

これにより、短期的にはディーゼルの使用を削減できますが、2040でディーゼルを除去するための長期的な解決策ではありません。

英国の鉄道の脱炭素化には緊急の行動が求められます–実現方法 ブリティッシュレールクラスの73列車は、主に小型ディーゼルエンジンを搭載した電気機関車です。 フィル・スコット/ウィキペディア, のCC BY-SA

バッテリー

バッテリーを列車の電源として使用することは、ドイツで低速で軽負荷でテストされています。 従来の鉛蓄電池。 実証済みの技術であるため、安価で信頼性がありますが、バッテリーの寿命は限られており、腐食性の液体と貴重な材料で作られています。

リチウムイオン電池は、英国で提供されており、 追加の電源 電車の電気モーター用。 残念ながら、これらは最大で 50kmが架空線から分離された。 バッテリートレインは特定のルートでのみ機能し、故障した場合は簡単に交換できないため、混乱と遅延が発生します。

水素燃料

水素燃料電池 できる 持続可能な電気を生成する 水素と酸素の間の化学反応を通して。 これにより、住宅、オフィス、工場、自動車、公共交通機関に電力を供給することができ、カーボンを使用せず、主要な電力網から独立させることができます。 ディーゼルとエンジンのタンクの代わりに、列車には水素タンクと燃料電池があり、燃焼せずに水素を空気中の酸素と結合します。 唯一の排出物は水であり、燃料電池は電力を供給し、排出物はゼロです。

良いように聞こえますが、電源として、水素はエネルギー密度が低いため、列車は燃料を保管するために非常に大きなスペースを必要とします。 比べる、1リットルのディーゼルには36メガジュールのエネルギーが含まれていますが、1リットルの水素には1.81メガジュールしか含まれていません。 これは素敵な軽自動車の問題ではありませんが、1台の大型機関車が40ワゴンを引っ張らなければならない場合の大きな問題です。各ワゴンの重量はおそらく80トンにもなります。

また、英国に大量の施設を作ったり展開したりする施設が存在しないことも助けにはなりません。 水素化。 それでも、これができると期待するのは合理的です 今後10年間で解決 政府と企業が未来の燃料を生産するために競争しているように。

未来

そのため、多くのオプションがありますが、それだけでは完璧なソリューションではありません。 それぞれが最も適切な場所で使用でき、化石燃料から徐々に英国の鉄道を遠ざけます。 貨物業界が単独で実行可能なソリューションを思い付く可能性は低いため、政府は企業に業務改革を命じるべきです。 への投資 ゼロエミッション技術革新 これを奨励できます。

物事を動かすには、物事が現在どのように機能するかに多くの変更があります。 列車のオペレーターは、汚染ディーゼルエンジンを使用する権利を失い、これらは10年間隔で交換する必要があります。 都市は、同様の方法で公害のためにオペレーターに罰金を科す権利を与えることができます。 低排出ゾーン 世界中のいくつかの都市に存在します。 延滞している政策の1つは、 免税ディーゼル 電車のオペレーターは現在楽しんでいます。

英国の鉄道システムの最も汚染度の高い側面のオーバーホールは一晩では行われませんが、2040以降を軌道に乗せるには、英国の鉄道に関する大きな決断を今すぐ行う必要があります。

著者について

マーカス・メイアス、客員研究員、 マンチェスターメトロポリタン大学 デービッド・バムフォード、オペレーション・マネジメント教授、 マンチェスターメトロポリタン大学

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.

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