Ce sunt trenurile pe baterii

Trenurile alimentate de baterii, așa cum sugerează și numele, sunt locomotive electrice care își obțin energia electrică din baterii.

Ele pot fi fabricare sub formă de vagoane pe baterii, care diferă de locomotive prin faptul că tot trenul este interconectat în mod direct, în loc de mai multe vagoane cărora le este atașată o locomotivă.

Locomotivele pe baterii funcționează la fel ca cele conectate la liniile de înaltă tensiune, ceea ce înseamnă că electricitatea (care de data aceasta se află în baterii) alimentează motoarele electrice, iar astfel trenul este pus în mișcare.

Principalul avantaj al utilizării acestor soluții pentru transport feroviar este acela că ele nu eliberează emisii în mod direct în atmosferă, comparativ cu locomotivele diesel sau cele pe cărbuni.

O altă alternativă eco-friendly la baterii

O altă soluție pe care companiile o pot folosi vine sub forma locomotivelor alimentate cu hidrogen, care alimentează tot motoare electrice, însă cu ajutorul hidrogenului, în loc de baterii.

Utilizarea ambelor soluții poate fi ideală pentru mediul înconjurător, deoarece nu există suficient litiu în lume pentru fabricarea bateriilor necesare construirii trenurilor pe baterii, în special pentru că acestea sunt necesare și în industria auto și pentru alte electronice.

De exemplu, primul tren pentru transportul de marfă alimentat cu baterii a folosit un număr de 18.000 de celule litiu-ion și avea puterea a 100 de mașini Tesla.

Sursa curentului electric este și ea foarte importantă în acest caz, exact ca sursa de proveniență a hidrogenului.

Dacă electricitatea și hidrogenul sunt obținute din surse curate, cum ar fi panourile solare sau centralele eoliene, atunci factorul de sustenabilitate al acestor locomotive crește semnificativ.

Deși ele nu eliberează emisii de carbon în mod direct, nu este recomandat să folosim electricitate din surse precum cărbunii sau gazul, deoarece astfel nu putem profita la maximum de potențialul acestor soluții.

Provocările trenurilor pe baterii

După cum probabil v-ați aștepta, poate cel mai mare neajuns al trenurilor cu baterii este autonomia, deoarece ele au nevoie de cantități mari de energie pentru a putea porni de pe loc, motiv pentru care sunt cele mai potrivite pentru transportul regional de marfă sau de pasageri.

De exemplu, un model pe baterii al celor de la Hitachi poate atinge viteze de până la 140-160 de kilometri pe oră și poate parcurge până la 90 de kilometri.

Operatorii de trenuri de marfă susțin că astfel de trenuri alimentate de celule litiu-ion au nevoie de opriri pentru alimentare la fiecare 240 de kilometri, iar o autonomie mai mare este posibilă atunci când este utilizată frânarea regenerativă.

De asemenea, este important de menționat și faptul că trenurile pe baterii pot fi alimentate și în mers, atunci când circulă printr-o porțiune unde există linii de înaltă tensiune.

În ciuda acestor provocări, există țări, precum Danemarca, ce au decis că implementarea trenurilor pe baterii este o soluție potrivită pentru a reduce emisiile provenite din transport.

Trenurile cu două vagoane, puse la dispoziție de către Siemens Mobility, vor putea acomoda 120 de pasageri și vor putea parcurge, cu ajutorul bateriilor, 80 de kilometri, iar ele pot fi alimentate fie prin frânarea regenerativă, fie prin liniile de înaltă tensiune.

Trenurile diesel-hibrid pot fi o soluție bună de compromis

Din moment ce nu ne aflăm încă în punctul de a călători doar cu vehicule electrice, în special pe distanțe lungi, locomotivele diesel electrice pot aduce beneficii pentru mediul înconjurător, chiar dacă nu sunt soluția ideală.

De fapt, astfel de trenuri au fost folosite încă din anii `90 , iar companiile susțin că astfel de modele pot reduce emisiile provenite de la locomotivele diesel cu aproximativ 19%.

Acest lucru poate fi realizat prin punerea în mișcare a trenului cu ajutorul bateriilor și utilizarea motorului diesel pentru transportul la viteză ridicată.

Alte soluții de trenuri hibrid implică utilizarea unei baterii mai mari conectată la mai multe generatoare.

Deși această soluții eliberează o cantitate mai mică de emisii, ea este destul de eficientă, deoarece generatoarele funcționează la o viteză constantă pentru a încărca bateria, care este singura sursă de alimentare a motoarelor trenului.

Unii experți sunt de părere că, prin înlocuirea a doar 10% dintre camioanele care transportă marfă cu trenuri diesel care să facă acest lucru, am putea reduce emisiile cu echivalentul a două milioane de mașini.

În cazul trenurilor hibrid sau al celor electrice, beneficiile tranziției ar fi și mai însemnate

Aplicarea tehnologiei în marile orașe

Deși discutăm despre trenuri, aceeași tehnologie poate fi aplicată și tramvaielor în orașe, în special pentru că acestea sunt mult mai mici și mai ușoare comparativ cu trenurile.

Totodată, ele călătoresc la viteze mult mai mici, ceea ce înseamnă că tramvaiele pe baterii ar putea fi o soluție foarte bună pentru a face transportul urban mai eficient și mai prietenos cu mediul.

Acest lucru poate fi realizat pentru a utiliza mai puțină energie de la companiile de electricitate în zonele tranzitate de tramvaie sau pentru a scoate cu totul liniile de înaltă tensiune din zonele unde acest lucru ar fi necesar.

Hitachi Rail a testat astfel de tramvaie în 2021 în Florența, Italia, demonstrând astfel beneficiile pe care le-ar putea aduce modelele cu baterii în marile orașe.

În ciuda faptului că reprezintă viitorul transportului pe căi ferate, trenurile pe baterii necesită investiții importante în ce privește infrastructura, iar timpii de încărcare vor trebui și ei îmbunătățiți.

Acest lucru nu este o problemă la fel de mare ca în cazul mașinilor electrice, deoarece, mai ales în cazul trenurilor de pasageri, acestea petrec minute bune în stații, așteptând îmbarcarea pasagerilor, timp în care pot fi alimentate.

Disponibilitatea bateriilor cu litiu ar putea reprezenta și ea o problemă, care poate fi parțial rezolvată prin diversificare flotelor cu modele alimentate de hidrogen.

În orice caz, trenurile alimentate cu baterii ar putea deveni viitorul transportului pe căi ferate și ele le pot permite autorităților să construiască noi rute chiar și în zone unde nu pot fi instalate lini de înaltă tensiune.

Acest lucru este posibil datorită faptului că modelele respective pot parcurge chiar și sute de kilometri cu ajutorul surselor interne de energie.