英国铁路的脱碳要求采取紧急行动–这是可以做到的

英国铁路的脱碳要求采取紧急行动–这是可以做到的 Jevanto Productions /快门

比赛正在进行 达到零碳净排放 在接下来的几十年内-通往零碳英国的道路贯穿其铁路。 运输目前占 占所有碳排放量的26% 仅在英国 1% 其中来自火车。

火车是目前最环保的大众运输方式之一,每位乘客每行驶一公里释放0.046kg的二氧化碳(CO 2)。 柴油车是原来的两倍多 0.117kg.

这可能就是为什么公路运输和航空成为 最流行的 减排源。 您可能听说过有关 2040完全淘汰汽油和柴油车辆, 例如。 但是,有关如何为英国火车供电的重大决定实际上是最紧迫的。

汽车通常仅使用10年左右,而火车则使用40甚至50年。 今天建造的火车只有在2050处于“中年”时, 英国的目标 要求温室气体排放必须减少到零。

英国铁路的脱碳要求采取紧急行动–这是可以做到的 汽车和道路网络在脱碳方面倍受关注。 罗斯·斯内登/ Unsplash, CC BY

这意味着零碳列车需要 从2025起订购并交付 紧跟脱碳时间表。 目前,唯一可以满足此标准的火车是电动的,但只有 在英国,42%的赛道已电气化 英国目前机队的29%是 仅使用柴油运行。 这些火车需要 重新设计或报废 在他们达到使用寿命之前达到政府的目标。

那么,要使英国老化且污染严重的铁路车队成为未来的零碳大众运输工具,需要做些什么?

踏上2040的轨道

英国已经 带电约五分之二 铁路网,这意味着其中一些火车完全依靠电流运行,并且不会释放局部碳排放。 但是,它们的绿色程度仅与为其供电的电网一样绿色;尽管英国在化石燃料方面取得了令人鼓舞的进步,但它们仍然占了 大约产生的所有能量的一半.

柴油火车用途更广泛,因为它们可以在几乎60%的未通电线路以及该部分中工作。 柴油动力还可以运输异常重的负载,因此经常在货运部门使用。 但是自2008以来,英国一直无法订购新的柴油货运机车,因为目前没有机车车辆 符合设定的排放标准。 这实际上迫使货运部门使用了污染较大的老式机车(有些早于1950)。

2040之前,铁路行业将需要消除柴油动力,因为这种燃料变得越来越昂贵且 公众无法接受,尤其是考虑到车站会排放火车废气, 威胁健康 的乘客和工作人员。 考虑到电力的普及程度,柴油-电动混合动力发动机能否正常工作?

电动柴油混合动力车

这些混合动力发动机在有电气化的第三轨或架空线的地方使用电力,而在其他地方使用柴油。 新的混合动力车已经 订购路线 进出伦敦最繁忙的火车站之一帕丁顿。 一些较老的旅客列车已经 转换为混合动力,但铁路行业对此却鲜有兴趣。

这可以在短期内减少柴油的使用,但是对于通过2040去除柴油而言,这不是长期的解决方案。

英国铁路的脱碳要求采取紧急行动–这是可以做到的 英国铁路73级火车主要是带有小型柴油机的电力机车。 菲尔·斯科特/维基百科, 创用CC BY-SA

电池

在德国,使用电池作为火车的电源已在低速和轻载条件下进行了测试, 传统铅酸电池。 这是一种久经考验的技术,因此便宜且可靠,但是电池的使用寿命有限,并且由腐蚀性液体和贵重材料制成。

锂离子电池已在英国尝试通过提供一种 附加电源 火车上的电动机。 不幸的是,这些只能传播到 50km与架空电线分开后。 电池组只能在特定的路线上工作,并且在发生故障时不易更换,从而造成干扰和延误。

氢燃料

氢燃料电池 能够 产生可持续的电力 通过氢和氧之间的化学反应 这可以为房屋,办公室,工厂,汽车和公共交通提供动力-使它们无碳且独立于主电网。 火车没有氢燃料箱,而是柴油和发动机,而是由氢和燃料电池组成,燃料电池将氢与空气中的氧气结合在一起而不燃烧。 唯一的排放物是水,燃料电池可提供动力并实现零排放。

听起来不错,但作为动力源,氢的能量密度很低,这意味着火车将需要非常大的空间来存储燃料。 比较,一升柴油包含36兆焦耳的能量,而一升氢仅包含1.81兆焦耳的能量。 对于一辆轻巧的轻型汽车来说,这不是问题,而是一个大型机车必须拉动40货车时的一个主要问题-每辆货车的重量可能多达80吨。

这也无济于事,英国不存在任何设施来制造或部署大量的 加氢。 不过,可以合理地预期这可能是 在未来十年内解决 随着政府和企业竞相生产未来的燃料。

未来

因此,有很多选择,而没有一个是单独的完美解决方案。 每种都可以在最合适的地方使用,并逐渐使英国铁路脱离化石燃料。 货运业不太可能独自提出可行的解决方案,因此政府应授权企业改变经营方式。 投资于 零排放技术 以及 革新 可以鼓励这一点。

为了使事情前进,当前的工作方式有很多变化。 火车司机应失去使用污染柴油机的权利,应每十年更换一次。 可以授予城市优质火车运营商以与城市污染类似的方式进行污染的权利。 低排放区 在世界各地的多个城市中都存在。 一项早就应该过期的政策就是取消 免税柴油 培训运营商目前喜欢的。

全面改革英国铁路系统中污染最严重的方面并不是一朝一夕的事,但是要想进入2040及以后的轨道,就必须立即做出有关英国铁路的重大决定。

关于作者

Marcus Mayers,访问研究员, 曼彻斯特城市大学 和运营管理教授David Bamford, 曼彻斯特城市大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

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