Da den britiske regjeringen kansellerte planene sine for å elektrifisere jernbanelinjer som går gjennom Wales, Midlands og Nord-England og kuttet elektrifiseringen av Great Western jernbanenett, avsluttet den for tidlig jernbaneinvesteringsprogrammet, regnet som et av de største i landet siden den viktorianske tiden. Men nå håper regjeringen og togprodusentene at hydrogen kan være et alternativ til elektrifisering av britiske jernbaner.
Hydrogentog
Hydrogentog har allerede erstattet skitnere dieselmotorer i Tyskland, og noen jernbaneselskaper tror Storbritannia vil følge etter innen 2022. Det trengs fortsatt investeringer for å introdusere nye teknologier. Men de kan være et viktig skritt mot å redusere karbonavtrykket til jernbaner.
Foreløpig er bare en tredjedel av Storbritannias jernbanenett elektrifisert, og få ekstra spor er blitt omgjort i løpet av de siste årene. Når regjeringen slutter å elektrifisere nettet, står det overfor et dilemma: Hvordan eliminere dieseltog som produserer karbondioksid og andre skadelige miljøgifter?
Den nåværende strategien er å kjøpe bimodale tog som kan bytte til diesel når de kommer ut av veien uten strøm. Men dette løser ikke problemet som sådan.
Hvis elektrifisering av resten av nettet virker for dyrt, kan et mulig alternativ være å generere strøm ombord på toget. En måte å gjøre dette på er å bruke brenselceller som kombinerer hydrogengass med oksygen fra luften for å produsere strøm og vann. Hydrogen kan ha mer energi enn batterier med samme vekt, noe som betyr at brenselcellsystemer kan være lettere. I tillegg tar de mindre tid å fylle drivstoff enn batterier å lade og har ikke de samme høye miljøkostnadene å produsere.
Hydrogengass må komprimeres i tanker, som vanligvis befinner seg på togtaket. Men å legge til et regenererende bremsesystem for å lade et ekstra lite batteri vil redusere mengden hydrogen som trengs for å drive toget.
Salgsfremmende video:
De høye kostnadene ved å installere luftlinjer gjør at hydrogentog sannsynligvis vil være en mer økonomisk måte å elektrifisere jernbanelinjer med relativt lite trafikk på. Det er også fornuftig å eksperimentere med hydrogentog for å oppdage eventuelle uventede problemer. Imidlertid vil utbredt bruk kreve betydelige investeringer i hydrogenproduksjon og lagring. Siden svært få jernbaner er bygget på hydrogen, er det uklart om de kan spare penger ved å eliminere elektrifisering av store linjer, om en stordriftsfordel vil fungere.
En bedre løsning kan også være utviklingen av hybrid dual-mode tog som kan veksle mellom strøm fra luftledninger og brenselceller. Dette er bedre egnet for jernbanenett som går gjennom broer og tunneler.
Et annet problem med brenselceller med hydrogen er at drivstoff nå produseres fra metan (naturgass) ved å bruke en prosess som kalles metan-dampreformering, som også gir høye utbytter av meget giftig karbonmonoksid. Det kan konverteres til karbondioksid, men da vil fortsatt brensel bidra til utslipp av klimagasser.
Rent hydrogen
En miljøvennlig måte å produsere hydrogen på er gjennom elektrolyse når en elektrisk strøm føres gjennom vannet. I teorien kan du bruke overflødig vind (og muligens solenergi) energi til å generere den elektrisiteten og gjøre hydrogen til en fornybar energikilde. Problemet er at elektrolyseanlegg neppe vil være økonomiske hvis de ikke kjører det meste av dagen. Dette vil bety at når det ikke er overflødig vind for å drive dem, vil de trenge regelmessig strøm fra nettet, noe som gjør prosessen svært kostbar (og ikke nødvendigvis fornybar).
Det andre alternativet er bruken av en "termokjemisk" produksjonsmetode, som innebærer interaksjon av vann med svovel og jod i nærvær av varme. Den gode nyheten er at denne metoden vil bli økonomisk i løpet av de neste ti årene, takket være utviklingen av generasjon IV kjernekraftverk. Disse små, modulære reaktorene med høy temperatur utvikles i Kina, USA, Canada og Japan, men ikke i Storbritannia eller Europa.
Til tross for alle begrensninger i bruken av hydrogen som transportdrivstoff, ettersom flere og flere land (spesielt Japan) forsker videre innen hydrogenøkonomi, vil kostnadene avta. Hydrogen kan til og med erstatte naturgass i hovedgassrør, noe som også vil bidra til å redusere kostnadene ved å bruke den til transport.
Ilya Khel
