Поскольку старые дизельные поезда постепенно выводятся из железнодорожных сетей по всему миру, Великобритания собирается протестировать новый тип двигателя, который может помочь декарбонизировать железные дороги – поезда на водородном топливе.
Когда несколько сотен пассажиров поднялись на борт стальных вагонов в Лонг-Марстоне, их встретило необычное зрелище. В одном из его вагонов пассажирам было предложено расположиться вокруг четырех водородных топливных баков, топливного элемента и двух литиевых батарей.
Водородная энергетическая система поезда вырабатывает достаточную мощность, чтобы поезд мог пройти от 50 до 75 миль. Поезд, названный Hydroflex, является первым в Великобритании, чтобы питаться от водорода. Он был показан общественности в июне 2019 года впервые на рельсах в Квинтонском Железнодорожном технологическом центре, испытательном центре в Лонг-Марстоне, недалеко от Стратфорда-на-Эйвоне, в Англии.
Инженеры, которые разработали новый поезд, из Университета Бирмингема и британской железнодорожной компании Porterbrook, хотели, чтобы пассажиры сидели рядом с водородными топливными элементами поезда. Чем скорее они познакомятся с этой технологией, тем скорее почувствуют себя в безопасности, рассуждали они.
Некоторые опасения вокруг водорода как источника топлива, возможно, понятны, учитывая печальную историю наполненных водородом дирижаблей, а именно дирижаблей, таких как злополучный британский R101 и немецкий Hindenburg . Однако поезда на водородных двигателях постепенно превращаются в жизнеспособное – и гораздо более безопасное-транспортное средство. Насколько мы близки к парку поездов, которые выпускают только воду в качестве отходов?
В настоящее время водородные баки, топливные элементы и батареи Hydroflex находятся внутри пассажирского вагона, но в конечном итоге планируется хранить их под поездом, чтобы вместить больше пассажиров. Водород, конечно, чрезвычайно легковоспламеняющийся, но на Гидрофлексе он хранится в четырех закрепленных баках высокого давления, что является одной из целого ряда мер по обеспечению безопасности пассажиров.
Инженеры, работающие на Гидрофлексе, говорят, что водородные поезда могут быть ответом на декарбонизацию железнодорожной системы Великобритании, не требуя высоких затрат на электрификацию ее пути. По оценке из 20 строк в Великобритании и континентальной Европе электрификация одного километра трассы может стоить от 750 000 до 1 млн фунтов стерлингов (от 965 000 до 1,3 млн долларов). Водородные поезда дешевле, потому что они не требуют массового ремонта путей и могут быть созданы путем модернизации существующих дизельных поездов.
“Мы храним около 20 кг водорода, и этого достаточно, чтобы запустить топливный элемент в течение трех часов”, - говорит Стюарт Хиллмансен, профессор Бирмингемского университета и руководитель проекта Hydroflex.
Несмотря на то, что единственным прямым отходом водородного топлива является вода, получение этой формы энергии не обязательно является кристально чистым.
"Проблема заключается в том, что в настоящее время водород производится как побочный продукт химических процессов”, - говорит Хелен Симпсон, директор по инновациям и проектам в Porterbrook.
Самый дешевый и наиболее распространенный метод в настоящее время использует природный газ и высокотемпературный пар для получения водорода. Hydroflex работает на водороде, полученном из комбинации водорода, полученного с использованием природного газа, но его поставщик, BOC, говорит, что он изучает возобновляемые варианты.
В свете амбиций Великобритании планирует полностью отказаться от дизельных поездов к 2040 году.