21 noiembrie 2022, 12:40

A venit trenul pe hidrogen! Schimbările climatice și războiul aduc în prim-plan alte materii-prime în domeniul energiei

Schimbările climatice și războiul din Ucraina schimbă datele problemei în materie de energie în Europa. Germania, puternic dependentă de resursele din Rusia, face eforturi de a se lepăda de această dependență și, în același timp, de a găsi căi de a proteja și mediul. Așa că pune accentul acum, în materie de mobilitate, pe hidrogen, pentru un transport de călători ecologic și fără emisii.

Joi, la Krefeld, a avut loc prima punere în funcțiune a trenului pe hidrogen Mireo Plus H de la Siemens Mobility și a trailerului cu rezervor de hidrogen pentru realimentarea mobilă rapidă de către Deutsche Bahn.

 

Deutsche Bahn (DB) și Siemens Mobility continuă să conducă tranziția ecologică a transportului feroviar. Cei doi parteneri au prezentat în premieră elemente ale sistemului lor complet inovator la uzina Siemens din Krefeld: Mireo Plus H, trenul de nouă generație alimentat cu hidrogen, și o remorcă mobilă de stocare a hidrogenului nou concepută.

Trenul și noua sa infrastructură sunt destinate să înlocuiască trenurile diesel cu unități multiple în transportul de navetă și regional și să reducă la zero emisiile de CO2 generate de transportul feroviar, au anunțat partenerii într-un comunicat pentru presă.

Proiectul comun, intitulat „H2goesRail”, dezvoltă un sistem global complet nou de hidrogen pentru transportul feroviar. „H2goesRail” reprezintă un pas important pentru renunțarea la motorină și avansarea tranziției către un transport ecologic, așa cum este dorit de Berlin, mai ales că guvernul federal a convenit să electrifice 75% din rețeaua feroviară a țării până în 2030.

Fiecare tren livrat poate economisi până la 45.000 de tone de CO2 pe o durată de 30 de ani

Proiectul „H2goesRail” este finanțat în cadrul Programului național de inovare pentru tehnologia hidrogenului și a pilelor de combustie (NOW GmbH) cu 13,74 milioane de euro de către Ministerul Federal pentru Comunicații și Transporturi (BMDV). Ghidul de finanțare este coordonat de NOW GmbH și implementat de Jülich, liderul proiectului.

În acordul său de coaliție, guvernul federal a convenit să electrifice 75% din rețeaua feroviară a țării până în 2030”, a declarat Michael Theurer, secretar de stat parlamentar în cadrul BMDV.

„Aici, acționările alternative pot contribui la reducerea emisiilor generate de transportul feroviar diesel. În acest fel, vom putea opera practic neutru din punct de vedere climatic pe rutele feroviare unde nu este posibilă electrificarea completă. Proiectul H2goesRail nu numai că va testa utilizarea hidrogenului pentru transportul feroviar, dar va face să avanseze substanțial această tehnologie.”

Doar cu un sistem feroviar puternic și cu tipuri alternative de propulsie vom putea contribui semnificativ la lupta împotriva schimbărilor climatice. Mireo Plus H permite un transport de călători ecologic și fără emisii”, a declarat Michael Peter, CEO al Siemens Mobility.

Cu Mireo Plus H, am dezvoltat următoarea generație de trenuri alimentate cu hidrogen, care oferă o autonomie de funcționare deosebit de mare și o accelerație mai rapidă. Fiecare tren livrat poate economisi până la 45.000 de tone de CO2 pe parcursul duratei sale de viață de 30 de ani, în comparație cu călătoriile echivalente cu automobilele.”

Pentru Deutsche Bahn, trenurile cu hidrogen reprezintă o componentă importantă în drumul nostru spre neutralitatea climatică”, a afirmat Dr. Daniela Gerd tom Markotten, membru al Consiliului de administrație pentru digitalizare și tehnologie la Deutsche Bahn.

„Prin dezvoltarea stației mobile de alimentare cu hidrogen și a infrastructurii de întreținere aferente, arătăm că putem realiza atât mobilitate, cât și tehnologie. Și exact aceasta este necesar pentru a oferi transportul de mâine, prietenos cu clima. Împreună cu Siemens și cu trenul pe hidrogen nou dezvoltat, creăm un sistem global care ne va face încă un pas spre eliminarea treptată a motorinei și va permite ecologizarea mijloacelor de transport.”

Autonomie de până la 800 km. Cum se face realimentarea

Fiind un tren cu două vagoane, Mireo Plus H pentru proiectul ”H2goesRail” are o autonomie de până la 800 de kilometri, este la fel de puternic ca omologul său electric cu unități multiple, are o putere de tracțiune de 1,7 MW care asigură o accelerație de până la 1,1 m/s2 și o viteză maximă de 160 de kilometri pe oră. O versiune cu trei vagoane are o autonomie de până la 1.000 de kilometri.

Un element cheie necesar pentru ca tehnologia hidrogenului să devină competitivă cu motorina în exploatarea zilnică este un proces rapid de realimentare.

Pentru a oferi acest lucru, DB a dezvoltat o nouă metodă care, pentru prima dată, permite ca un tren pe hidrogen să fie realimentat la fel de repede ca un tren pe motorină.

Acesta este un factor deosebit de important, având în vedere programarea foarte strictă a serviciului regional de pasageri al DB. Realimentarea rapidă a trenurilor pe bază de hidrogen va face ca această tehnologie să fie competitivă în operațiunile zilnice.

Hidrogenul va fi produs de DB, folosind electricitate ecologică

Trenurile pe hidrogen au o tehnologie de propulsie deosebit de prietenoasă cu clima, deoarece funcționează fără emisii cu hidrogen verde și emit doar vapori de apă. În cadrul proiectului H2goesRail, de exemplu, trenul cu hidrogen va economisi aproximativ 330 de tone de CO2 într-un an pe ruta Tübingen-Pforzheim, în comparație cu un tren cu motor diesel. În general, Mireo Plus H poate economisi 520 de tone pe an, în funcție de profilul traseului (calculat pe un kilometraj de 200.000 de kilometri).

Hidrogenul va fi produs la Tübingen de către DB, folosind electricitate ecologică. Pentru întreținerea trenului, depozitul de întreținere DB din Ulm va fi echipat corespunzător.

Testarea începe în Baden-Württemberg în 2023. Care va fi traseul pe care se va deplasa

Mireo Plus H va începe testarea în Baden-Württemberg în 2023. În timpul serviciului de pasageri planificat în 2024, trenul pe hidrogen pentru proiectul ”H2goesRai”l cu Deutsche Bahn va asigura un serviciu regulat de pasageri între Tübingen, Horb și Pforzheim și va înlocui un tren diesel.

Siemens Mobility și Deutsche Bahn vor prezenta, de asemenea, proiectul ”H2goesRail” și Mireo Plus H la InnoTrans 2022, cel mai mare târg de tehnologie feroviară din lume, care se desfășoară la Berlin.

Detalii despre proiect

Proiectul de finanțare comună se numește oficial „H2goesRail”.

Ministerul Federal pentru Digital și Transporturi (BMDV) finanțează proiectul cu peste 13 milioane de euro prin intermediul Programului național de inovare în domeniul hidrogenului și al tehnologiei a pilelor de combustie (NIP 2).

NIP 2 este coordonat de NOW (Organizația Națională pentru Tehnologia Hidrogenului și a Pilelor de combustie) GmbH și este implementat de Jülich, liderul proiectului.

Propulsia cu hidrogen

În sistemele de propulsie cu hidrogen care utilizează tehnologia pilelor de combustie, reacția dintre hidrogen și oxigen produce electricitate și „produsul rezidual”, apa.

Aceste trenuri pot fi folosite de DB ca o modalitate de a deveni neutră din punct de vedere climatic prin înlocuirea trenurilor sale cu motoare diesel cu sisteme de propulsie alternative.

Pentru a se asigura că soluția este cu adevărat ecologică, se utilizează energie electrică ecologică pentru a produce hidrogenul ecologic. DB Energy este responsabilă pentru furnizarea hidrogenului.

Mireo Plus H

Siemens a dezvoltat un tren de navetă cu două vagoane cu un sistem de propulsie pe hidrogen de ultimă generație. Sistemul este format dintr-o pilă de combustie și o baterie litiu-ion.

Mireo Plus H va fi la fel de puternic ca un tren electric multiplu convențional și va avea o autonomie de până la 800 de kilometri, în funcție de condițiile de funcționare, cum ar fi anotimpul sau traseul.

O versiune cu trei vagoane va avea o autonomie de 1.000 de kilometri.

Printre caracteristicile sale distinctive se numără costurile reduse ale ciclului de viață al trenului, datorită costurilor reduse de întreținere și reparații, și o viteză maximă de 160 de kilometri pe oră.

Stația de realimentare

DB a dezvoltat, testat și optimizat infrastructura necesară pentru hidrogen.

Hidrogenul este produs prin electroliză la depozitul de întreținere DB din Tübingen, folosind electricitate ecologică. În electrolizator, apa este divizată în hidrogen și oxigen cu ajutorul energiei electrice.

După ce este comprimat, hidrogenul este stocat într-o unitate de stocare mobilă.

Înainte de procedura de realimentare, combustibilul verde este procesat și răcit. Sistemul mobil va face posibilă desfășurarea altor proiecte de testare pe rute feroviare neelectrificate.

Realimentare rapidă

Trenul este realimentat cu hidrogen printr-o procedură inovatoare care, pentru prima dată, nu durează mai mult decât realimentarea unui tren diesel.

Acesta este un factor deosebit de important, având în vedere că trenurile de navetă și cele regionale ale DB funcționează după un orar foarte încărcat. Cu acest proces rapid de realimentare, tehnologia hidrogenului va fi competitivă față de combustibilul diesel utilizat în prezent.

Întreținere

Depozitul de întreținere DB din Ulm va fi transformat pentru a se ocupa de întreținerea trenurilor pe bază de hidrogen. Personalul DB Region, care a beneficiat de o pregătire aprofundată, sprijinit de angajații Siemens Mobility, va asigura service-ul și întreținerea trenurilor.

Operațiuni pentru pasageri

După finalizarea unei faze de testare, trenul va intra în serviciul de pasageri între Tübingen, Horb și Pforzheim în 2024.

Sunt planificați aproximativ 120.000 de kilometri de servicii feroviare regulate. Traseul este deosebit de potrivit pentru teste, având o frecvență de serviciu și o topografie tipic regională. Prin înlocuirea unui tren cu propulsie diesel utilizat pe această rută, Mireo Plus H de la Siemens Mobility va economisi anual aproximativ 330 de tone de CO2. Șoferii vor fi instruiți în mod special pe tren.

1.300 de trenuri diesel de înlocuit

Compania germană doreşte ca trenurile sale să devină neutre din punct de vedere climatic în următorii 30 de ani. Printre alte aspecte, acest obiectiv implică înlocuirea a peste 1.300 de trenuri diesel aflate în prezent în exploatare.

Alimentarea cu hidrogen este considerată o opţiune verde pentru liniile ferate care nu au fost încă electrificate, iar numărul lor este încă destul de mare.

Aproximativ 13.000 de kilometri de căi ferate nu deţin echipamente suprapuse de alimentare electrică, reprezentând 39% din reţeaua feroviară germană.

Alternativă verde, interesantă pentru mai multe țări

Trenurile cu hidrogen sunt prezentate ca fiind o alternativă ”verde” la trenurile diesel și pot fi o soluție pe liniile neelectrificate. În plus, au o autonomie de câteva ori mai mare decât trenurile cu baterii. Germania, Olanda, Italia, Austria, Marea Britanie, Polonia și Suedia sunt țările europene cele mai interesate de această tehnologie.

Alstom, Stadler, CAF și Siemens sunt companiile europene care au dezvoltat trenuri cu hidrogen. Cel mai mult a comunicat Alstom, cu modelul iLint. Francezii au purtat și discuții cu autoritățile române.

Și în România sunt planuri, cumpărăm 12 trenuri

În timp ce Uniunea Europeană a sărbătorit anul 2021 drept „anul european al căilor ferate” și tot mai multe țări au investit enorm în această ramură de transport, mult mai rentabilă și mai „verde”, în România transportul cu trenul a ajuns doar o sursă interminabilă de glume și meme-uri. Sistemul feroviar este într-o stare clară de degradare, după 30 de ani în care eforturile autorităților, oricât de haotice și inconsistente au fost ele, s-au concentrat în principal pe sistemul rutier.

Recent, odată cu reformele la care România s-a angajat pentru a obține banii europeni din PNRR, căile ferate au revenit în atenția autorităților, care vor să apeleze inclusiv la tehnologii de ultimă generație pentru a putea recupera decalajele imense produse în industria feroviară românească. Astfel, în PNRR, una dintre cele mai inovative idei propuse apare în domeniul Transporturilor. Autoritățile vor să cumpere trenuri cu hidrogen. Și asta rapid, până cel târziu în 2023.

Statul român cumpără primele 12 trenuri pe hidrogen. Proiectul a fost avizat de Ministerul Transporturilor și prevede că astfel de trenuri nepoluante vor circula din jumătate în jumătate de oră între Gara de Nord și Aeroportul Otopeni și din oră în oră pe ruta București-Pitești și București-Târgoviște.

Cele 12 trenuri pe hidrogen au câte 160 de locuri, spații special pentru biciclete și acces facil pentru persoanele cu dizabilități.

Statul va plăti pentru ele aproape 975 de milioane de euro, fără TVA, fonduri europene nerambursabile și bani de la buget. În acest preț sunt incluse și servicii de întreținere, reparații și alimentare cu hidrogen pe termen lung, după cum a precizat, în pagina sa de Facebook, secretarul de stat în Ministerul Transporturilor, Irinel Ionel Scrioșteanu.

Potrivit acestuia, trenurile pe hidrogen vor circula din 30 în 30 de minute între Gara de Nord și Aeroportul Otopeni și Gara de Nord și Titu și din oră în oră pe rutele București-Găești-Pitești și București-Târgoviște.

Costurile estimate

Vor fi de asemenea 4 astfel de trenuri pe zi pe distanța București-Slatina-Craiova.

Înlocuirea trenurilor bazate pe tracțiune diesel cu cele electrice, pe hidrogen va reduce poluarea și costurile pe care le implică aceasta, costurile estimate de către Ministerul Transporturilor la 600 de mii de euro pe an.

Trenurile cu hidrogen sunt prezentate ca fiind o alternativă ”verde” la trenurile diesel și pot fi o soluție pe liniile neelectrificate. În plus, au o autonomie de câteva ori mai mare decât trenurile cu baterii. Germania, Olanda, Italia, Austria, Marea Britanie, Polonia și Suedia sunt țările europene cele mai interesate de această tehnologie. Alstom, Stadler, CAF și Siemens sunt companiile europene care au dezvoltat trenuri cu hidrogen.

Finanțarea proiectului de investiții se realizează din fonduri externe nerambursabile, prin Programul Național de Redresare și Reziliență #PNRR și de la bugetul de stat, prin bugetul Ministerului Transporturilor și Infrastructurii.
Prin înlocuirea tracțiunii diesel cu cea electrică bazată pe pile de combustie cu hidrogen se reduce poluarea din transporturi cu un echivalent a peste 600.000 euro pe an și, de exemplu, 18.348 tone CO2/an și 306 tone NOx/an, contribuind la atingerea obiectivelor din strategiile europene și naționale de atingerea efectului net-zero al poluării în 2050.

Alstom a început în 2014 să lucreze la trenurile pe hidrogen

Cel mai cunoscut tren cu hidrogen din Europa este iLint de la Alstom.

Alstom a început în 2014 lucrul la trenurile pe hidrogen, cel mai cunoscut model al său fiind Coradia iLint.

iLint are o capacitate de 150 de pasageri, atinge 140 km/h și are o autonomie promisă de 1.000 km.

Alstom prezintă trenurile cu hidrogen ca fiind o soluție pe rutele unde ar fi scumpă electrificarea (1 – 3 milioane euro/km) și unde lucrările de electrificare nu ar fi justificate de traficul foarte redus.

Țările care au testat trenuri pe bază de hidrogen de la Alstom sunt Olanda, Germania, Austria, Franța, Polonia și Italia. Cea mai mare comandă a venit din Germania: 41 de trenuri care intră în circulație în acest an.

Atuul trenurilor cu hidrogen

Trenurile cu hidrogen NU au emisii de CO2, ci doar de apă, iar acest lucru este un atu. Fanii acestor trenuri le prezintă ca fiind o alternativă la diesel, iar noi știm că pe rețeaua feroviară românească circulă și automotoare diesel mai vechi de 40 de ani.

În plus, doar 40% din rețeaua românească este electrificată, în timp ce în Vest mai multe țări au electrificat peste 80%, iar Elveția, 100%.

Mai multe țări au testat trenuri pe hidrogen

Sunt multe țări care au testat trenuri pe hidrogen: Olanda, Germania, Franța, Italia, Austria, Japonia, Coreea de Sud, SUA, Polonia și China. Numărul de țări este ridicat, iar la prima vedere ne-ar face să credem că trenurile cu hidrogen sunt foarte răspândite, dar nu este așa. Cam peste tot au fost mici proiecte pilot pe distanțe de câteva zeci de km și doar Germania, Olanda și Italia introduc un număr redus de trenuri cu hidrogen în circulație, pe numai câteva rute.

Tehnologia este încă la început, și deci este foarte scumpă, stocarea hidrogenului este voluminoasă, să nu mai vorbim de costurile producerii lui.

Câteva mii de trenuri diesel europene vor trebui înlocuite până în 2030 și marea întrebare este cât la sută dintre ele vor fi înlocuite de trenuri cu hidrogen? Cele mai optimiste estimări indică o zecime dintre ele, însă este imposibil de spus ce se va întâmpla, dat fiind că trăim într-o lume plină de neprevăzut, comentează hotnews.ro.

Transportul feroviar, sector strategic pentru Germania

Transportul feroviar este perceput ca un sector strategic pentru autorităţile din Germania, care intenţionează să modernizeze calea ferată în cadrul unei politici de ecologizare a transporturilor.

Un acord semnat în luna ianuarie de Guvernul german şi Deutsche Bahn prevede investiţii suplimentare în sectorul feroviar până în 2030, în valoare de 62 miliarde de euro din partea Berlinului şi de 24 miliarde de euro din partea grupului feroviar.


ARTICOLE ASEMĂNĂTOARE

Comentariile sunt oprite pentru acest articol