Da den britiske regering annullerede sine planer om at elektrificere jernbanelinjer, der kører gennem Wales, Midlands og det nordlige England og skære ned på elektrificeringen af Great Western jernbanenettet, afsluttede det for tidligt jernbanesatsningsprogrammet, der blev betragtet som et af de største i landet siden den victorianske æra. Men nu håber regeringen og togproducenterne på, at brint kan være et alternativ til elektrificering af britiske jernbaner.
Hydrogentog
Brintog har allerede erstattet snavset dieselmotorer i Tyskland, og nogle jernbaneselskaber mener, at Det Forenede Kongerige vil følge efter i 2022. Investeringer er stadig nødvendige for at introducere nye teknologier. Men de kan være et vigtigt skridt hen imod reduktion af jernbanens kulstofaftryk.
I øjeblikket er kun en tredjedel af Storbritanniens jernbanenet elektrificeret, og få ekstra spor er blevet konverteret i løbet af de sidste par år. Da regeringen stopper med at elektrificere nettet, står det over for et dilemma: Hvordan kan man eliminere dieseltog, der producerer kuldioxid og andre skadelige forurenende stoffer?
Den nuværende strategi er at købe bimodale tog, der kan skifte til diesel, når de kommer ud af vejen uden elektricitet. Men dette løser ikke problemet som sådan.
Hvis elektrificering af resten af netværket synes for dyrt, ville et muligt alternativ være at generere elektricitet ombord på toget. En måde at gøre dette på er at bruge brændselsceller, der kombinerer brintgas med ilt fra luften til at producere elektricitet og vand. Brint kan bære mere energi end batterier med samme vægt, hvilket betyder, at brændselscelle-systemer kan være lettere. Derudover tager de mindre tid at tanke op end batterier at oplade og har ikke de samme høje miljøomkostninger at fremstille.
Brintgas skal komprimeres i tanke, som normalt er placeret på togtaket. Men tilføjelse af et regenererende bremsesystem til at oplade et ekstra lille batteri vil reducere den mængde brint, der er nødvendig for at drive toget.
Salgsfremmende video:
De høje omkostninger ved installation af luftledninger betyder, at hydrogentog sandsynligvis vil være en mere økonomisk måde at elektrificere jernbanelinjer med relativt lidt trafik på. Det giver også mening at eksperimentere med hydrogentog for at få øje på eventuelle uventede problemer. Imidlertid vil en udbredt anvendelse kræve betydelige investeringer i brintproduktion og -lagring. Da meget få jernbaner er bygget på brint, er det uklart, om de kan spare penge ved at eliminere elektrificering af store linjer, om en stordriftsøkonomi vil fungere.
En bedre løsning kan også være udviklingen af hybrid dual-mode tog, der kan skifte mellem elektricitet fra luftledninger og brændselsceller. Dette er bedre egnet til jernbanenet, der løber gennem broer og tunneler.
Et andet problem med brændstofbrændselsceller er, at der nu produceres brændstof fra methan (naturgas) ved hjælp af en proces, der kaldes metandampreformering, som også producerer høje udbytter af meget giftigt kulilte. Det kan konverteres til kuldioxid, men derefter vil brintbrændstof stadig bidrage til drivhusgasemissioner.
Rent brint
En miljøvenlig måde at fremstille brint på er gennem elektrolyse, når en elektrisk strøm ledes gennem vandet. I teorien kunne du bruge overskydende vind (og muligvis sol) energi til at generere denne elektricitet og gøre brint til en vedvarende energikilde. Problemet er, at elektrolyseanlæg sandsynligvis ikke er økonomiske, hvis de ikke kører det meste af dagen. Dette vil betyde, at når der ikke er overskydende vind til at drive dem, har de brug for regelmæssig elektricitet fra nettet, hvilket gør processen meget dyr (og ikke nødvendigvis vedvarende).
Det andet alternativ er brugen af en "termokemisk" produktionsmetode, der involverer vekselvirkning af vand med svovl og jod i nærværelse af varme. Den gode nyhed er, at denne metode vil blive økonomisk i løbet af de næste ti år takket være udviklingen af generation IV-kernekraftværker. Disse små, modulære reaktorer med høj temperatur udvikles i Kina, USA, Canada og Japan, men ikke i England eller Europa.
På trods af alle begrænsninger i brugen af brint som transportbrændstof, da flere og flere lande (især Japan) foretager yderligere forskning inden for brintøkonomi, vil omkostningerne til dette falde. Brint kan endda erstatte naturgas i hovedgasrør, hvilket også vil hjælpe med at reducere omkostningerne ved at bruge det til transport.
Ilya Khel