Când savantul chinez scoțian James Legge a părăsit Shanghaiul spre Beijing în primăvara anului 1873, călătoria i-a luat două săptămâni. Mai întâi a ajuns la Tianjin cu barca, iar apoi cu catârul până în capitala Chinei. Astăzi, aceeași călătorie de 1200 km durează puțin peste patru ore cu trenul de mare viteză. Zborul dintre cele două orașe durează două ore și 20 de minute. În ceea ce privește Europa, există trenuri de mare viteză Frecciarossa de la Milano la Roma, care pot ajunge la destinație în mai puțin de trei ore, iar de la Tokyo la Osaka - trenuri de mare viteză Shinkansen - două ore și jumătate.
Oamenii nu au călătorit niciodată la fel de repede și ușor ca astăzi. Dar această comoditate are un preț: transportul reprezintă 20% din emisiile globale de dioxid de carbon, iar în ultimele trei decenii rata emisiilor de dioxid de carbon din transport a crescut mai repede decât din orice altă sursă. Acest lucru este mai ales adevărat transport aerian, emisiile din care au crescut mai repede decât cele din transportul feroviar sau rutier. În acest sens, se pune întrebarea: este posibil să călătorești cu viteză mare fără a ucide planeta? Și dacă da, cum?
Mai rapid, mai curat, mai ecologic și dotat cu tehnologii avansate, calea ferată este singura formă de transport care are în prezent toate șansele să devină baza pentru satisfacerea viitoarelor noastre nevoi de mobilitate. Odată cu împlinirea a 200 de ani de la prima cale ferată de călători care se apropie în 2025, trenurile sunt mai importante ca niciodată pentru a asigura mobilitatea durabilă într-o lume care se confruntă cu provocările schimbărilor climatice, creșterii urbanizării și creșterii populației. Populația urbană a lumii crește cu o rată de două persoane pe secundă, creând 172800 de noi locuitori urbani în fiecare zi. În timp ce populațiile sunt în scădere în unele regiuni ale lumii, cum ar fi Europa și Japonia, se așteaptă ca 90% din creșterea populației să aibă loc în orașe și megaorașe din țările în curs de dezvoltare.
Pentru ca aceste orașe, regiuni și metropole cu creștere rapidă să se deplaseze, transportul public eficient este nu numai de dorit, ci și necesar.
Noile „trenuri de mare viteză” iau deseori în afișarea titlurilor, deoarece rețeaua de linii din Europa și Asia continuă să crească, cu linii noi planificate sau deja în construcție în țări precum Franța, Germania, Spania, India, Japonia și, pe un la scară mult mai mare, în China, unde rețeaua de mare viteză va atinge 2025 km până în 50000.
Când controversata linie de mare viteză 2030 (HS2) va fi finalizată la începutul anilor 2 din cauza depășirilor bugetare și a peisajelor vulnerabile, Anglia va avea cele mai rapide trenuri regulate din lume, care circulă în mod normal cu 362 km/h, dar pot dezvolta o viteză de până la la 400 km/h.
Combinând tehnologia japoneză a trenurilor de mare viteză cu designul britanic, flota HS2 de 2,5 miliarde de dolari va revoluționa călătoriile pe distanțe lungi între Londra și Midlands englezești și orașele din nord. Transferul serviciilor pe distanțe lungi către HS2 va elibera, de asemenea, capacitatea atât de necesară pe căile ferate existente pentru a transporta mai mulți pasageri și mărfuri locale.
Cu toate acestea, după câteva decenii de funcționare, țări precum Franța, Japonia și China au ajuns la concluzia că beneficiile exploatării trenurilor de mare viteză la viteze de peste 320 km/h depășesc costurile semnificativ mai mari de întreținere și energie pe care le suportă. Acum, liderii recunoscuți ai trenurilor de mare viteză din Japonia și China nu se limitează la tehnologia „oțel pe oțel”, ci dezvoltă trenuri capabile să dezvolte viteze de până la 600 km/h.
Conceptul de trenuri de mare viteză care circulă pe șine speciale folosind levitație magnetică (maglev) a fost prezentat drept „viitorul călătoriilor” de mai bine de 50 de ani, dar în afară de câteva linii experimentale și o rută chineză care leagă centrul orașului Shanghai de aeroport. , așa a rămas în mare parte teoretic.
Dar nu pentru mult timp. Japonia investește 72 de miliarde de dolari în proiectul Chuo Shinkansen, care va fi punctul culminant a peste 40 de ani de dezvoltare a maglev. Linia de 286 de kilometri va lega Tokyo și Naga în doar 40 de minute și urmează să se extindă până la Osaka, reducând călătoria de 500 de kilometri din capitală la 67 de minute. Construcția a început în 2014 și inițial era de așteptat să fie finalizată până în 2027 (linia Nagoya-Osaka fiind deschisă zece ani mai târziu), dar problemele legate de obținerea permisului pentru o secțiune a liniei înseamnă că data deschiderii este în prezent necunoscută. Întârzierile și depășirile uriașe ale costurilor i-au determinat pe mulți să pună la îndoială valoarea economică a proiectului.
Este puțin probabil să apară astfel de dificultăți în China, care construiește, de asemenea, linii de transport magnetice ca alternativă la călătoriile aeriene pe distanțe scurte și pentru a oferi călătorii fulgerătoare prin zonele sale urbane dens populate. China intenționează să creeze „cercuri de circulație de trei ore” în jurul orașelor sale mari, transformând grupurile de orașe în puteri economice.
Peste 120 de milioane de oameni trăiesc deja în sudul celei mai populate țări din lume, regiunea Pearl River Delta, care cuprinde Hong Kong, Guangzhou și Shenzhen. Planificatorii chinezi speră să fuzioneze nouă orașe din regiune pentru a crea o aglomerație urbană de 26000 km pătrați. Rutele cu perne magnetice sunt avute în vedere pentru rutele Shanghai-Hangzhou și Chengdu-Chongqing, precum și multe altele, dacă vor avea succes.
În alte țări ale lumii, costurile uriașe și lipsa integrării cu căile ferate existente pot deveni un obstacol în calea răspândirii în continuare a tehnologiei maglev. Luptându-se deja cu aglomerația și poluarea în orașele sale dens populate, China a deschis 2021 de noi linii de metrou, însumând 29 km, doar în decembrie 582. Multe alte țări cu orașe în creștere vor trebui în curând să urmeze exemplul dacă nu vor să fie copleșite.
Cu toate acestea, pentru a îndeplini aceste așteptări, industria feroviară va trebui să se miște rapid în mai multe direcții pentru a oferi o capacitate semnificativ mai mare, o eficiență, fiabilitate și accesibilitate mai mare.
Traficul automatizat există de zeci de ani – linia Victoria a metroului londonez a fost parțial operată în acest fel de când a fost deschisă în 1967 – dar este de obicei limitat la linii autonome cu trenuri identice care circulă la intervale fixe.
În ultimii ani, China a condus calea ferată fără șofer, în special prin introducerea singurelor trenuri autonome de mare viteză din lume care circulă cu viteze de până la 300 km/h între Beijing și Jocurile Olimpice de iarnă din 2022. Japonia experimentează, de asemenea, „trenuri glonț” care pot călători autonom de la terminale la depozite pentru întreținere, eliberând șoferii să opereze trenuri mai profitabile.
Cu toate acestea, operarea trenurilor fără șofer pe linii autonome este un lucru. Asigurarea exploatării lor în siguranță pe căile ferate tradiționale cu utilizare mixtă, unde trenurile de pasageri și marfă cu caracteristici, viteze și greutăți foarte diferite sunt amestecate, este mult mai dificilă.
Big Data și așa-numitul Internet al Lucrurilor vor permite modurilor de transport să interacționeze între ele și cu mediul, deschizând calea pentru călătorii mai integrate, intermodale. Roboții inteligenți vor juca un rol mai important în inspecția infrastructurii, cum ar fi tunelurile și podurile, precum și în întreținerea eficientă a structurilor îmbătrânite.
În ciuda faptului că este prietenoasă cu mediul în comparație cu aviația, căile ferate au încă un drum lung de parcurs pentru a-și reduce propriile emisii de carbon și poluarea de la motoarele diesel. În conformitate cu obiectivele Națiunilor Unite privind schimbările climatice, multe țări s-au angajat să elimine treptat trenurile diesel până în 2050 sau chiar mai devreme.
În Europa și în multe părți ale Asiei, cele mai aglomerate linii sunt deja electrificate, dar situația variază de la aproape 100% electrificare în Elveția la mai puțin de 50% în Marea Britanie și aproape zero în unele țări în curs de dezvoltare. America de Nord este dominată de motorină – în special pe căile ferate de marfă dominante – și nu există același apetit pentru electrificare văzut în Europa și Asia.
Tehnologia bateriilor pare să joace un rol important în îndepărtarea „motoarelor diesel murdare” atât pentru transportul greu de marfă, cât și pentru rutele liniştite pentru pasageri, unde electrificarea completă nu poate fi justificată. Numeroase prototipuri alimentate cu baterii sunt în prezent testate sau în curs de dezvoltare și, pe măsură ce tehnologia avansează, dependența feroviar de motorină ar trebui să înceapă să scadă înainte de sfârșitul acestui deceniu.
Pentru alții, hidrogenul este o mare speranță pentru decarbonizarea transportului feroviar. Hidrogenul verde creat în instalații speciale folosind surse regenerabile de energie electrică poate fi folosit pentru a alimenta celulele de combustie care antrenează motoare electrice.
Producătorul francez de trenuri Alstom este lider cu trenul său hidrogen-electric Coradia iLint, care a transportat primii pasageri în 2018, deschizând calea versiunilor de producție aflate acum în construcție pentru mai multe țări europene.
Căile ferate din întreaga lume se confruntă, de asemenea, cu provocări legate de dezastrele naturale. Căile ferate noi și reconstruite sunt proiectate din ce în ce mai mult având în vedere schimbările climatice: drenajul îmbunătățit, protecția mediului și restaurarea peisajelor naturale joacă un rol în creșterea siguranței și fiabilității căilor ferate.
Între timp, conștientizarea daunelor mediului cauzate de călătoriile aeriene a condus deja la o revigorare a călătoriilor cu trenul peste noapte în Europa.
Vorbind despre trenurile viitorului, desigur, ar trebui să vorbim despre tehnologia Hyperloop. Folosirea unui vid pentru a călători cu o viteză de peste 1000 km pe oră - despre asta vorbim. Potrivit multora, va revoluționa modul în care ne mișcăm. Dar există îndoieli rezonabile. Pentru a spune simplu, acesta este un tren într-un tub. Funcționează prin eliminarea a doi factori care încetinesc vehiculele: aerul și frecarea. Sistemul Hyperloop este format din două elemente principale: tuburi și capsule. Conductele sunt aproape vid. Capsulele sunt vehicule sub presiune care se deplasează în interiorul tuburilor. Ideea este de a folosi magneți permanenți pe vehicul.
Asemenea vagoanelor, și podurile călătoresc în convoai. În timp ce vagoanele de tren se conectează între ele, capsulele Hyperloop pot călători către diferite destinații. La fel ca atunci când conduceți pe autostradă, fiecare dintre ei poate părăsi drumul și poate schimba direcția de deplasare. Ele pot uni coloanele sau le pot părăsi în funcție de direcția în care se îndreaptă. Sistemele de transport Hyperloop sunt complet electrice. Pe lângă motoare, se folosește un set de magneți pentru a împinge capsulele la fiecare kilometru. Absența aproape completă a rezistenței aerului și a frecării înseamnă că nu este nevoie de un sistem de propulsie permanent. Prin urmare, este nevoie de mai puțină energie.
În 2013, Elon Musk a publicat un document tehnic în care descria funcționarea unui sistem de transport cu tuburi vid. De atunci, mai multe echipe din întreaga lume au început să lucreze la acest concept de mobilitate.
Hyperloop este încă o provocare uriașă de inginerie. Deși s-a dovedit fezabil pe hârtie, în practică există mult mai multe provocări. Pe lângă costurile semnificative de pornire, etanșarea țevilor va necesita costuri semnificative de întreținere. Senile Hyperloop sunt realizate din oțel, care se extinde și se contractă în funcție de temperatura exterioară. Acest lucru are ca rezultat articulații slăbite. Acest lucru poate duce la costuri semnificative de întreținere. Un alt punct este achiziționarea de teren. În plus, multe aspecte ale siguranței mai trebuie să fie stabilite - poate fi mult mai periculos să călătorești dacă există defecțiuni. O astfel de viteză mare poate provoca amețeli pentru pasagerii care vor avea, de asemenea, spațiu limitat de deplasare în timpul călătoriei.
Mai multe grupuri din Europa și din lume lucrează la aplicații Hyperloop. Cu toate acestea, provocările de depășit – finanțare, securitate și terenuri – sunt încă obstacole majore în calea implementării Hyperloop. Până când vor fi rezolvate, ideea de a călători într-un tub va rămâne un vis.
Se estimează că până în 2050, căile ferate de pasageri și marfă vor forma coloana vertebrală a rețelelor noastre de transport, iar rutele pe distanțe lungi între nodurile multimodale vor face parte din rețelele locale. Cu sprijinul politic și tehnic necesar, și calea ferată va juca un rol tot mai mare în transportul internațional, oferind o alternativă de înaltă calitate la transportul rutier și transportul aerian pe distanțe scurte.
În viitorul previzibil, investițiile din întreaga lume se vor baza în continuare pe căile ferate tradiționale oțel pe oțel. Nu există niciun motiv să ne îndoim că va continua să definească viitorul transportului feroviar în deceniile următoare – la fel cum a făcut-o timp de aproape 200 de ani.
Ei bine, toate acestea sunt modalități prin care ne putem deplasa într-o zi fără a dăuna mediului. Dar, deocamdată, viitorul este deja aici: calea ferată de mare viteză oferă o modalitate rapidă, cu emisii reduse de carbon, de a călători între orașe. Dacă James Legge ar călători astăzi la Beijing, nu ar avea nevoie de o navă și, cu siguranță, nu ar avea nevoie de un catâr. Tocmai s-ar urca în tren.
Citeste si:
Lasă un comentariu