Ketika pemerintah UK membatalkan rancangannya untuk melancarkan talian kereta api yang berjalan melalui Wales, Midlands dan utara England dan memotong elektrifikasi jaringan rel Great Western, ia menghentikan program pelaburan kereta api sebelum waktunya, yang dianggap salah satu yang terbesar di negara ini sejak era Victoria. Tetapi sekarang pemerintah dan pengeluar kereta api berharap hidrogen dapat menjadi alternatif untuk menggerakkan kereta api Britain.
Kereta Api Hidrogen
Kereta api hidrogen telah menggantikan enjin diesel yang lebih kotor di Jerman, dan beberapa syarikat kereta api percaya Inggeris akan mengikutinya menjelang 2022. Pelaburan masih diperlukan untuk memperkenalkan teknologi baru. Tetapi mereka boleh menjadi langkah penting untuk mengurangi jejak karbon kereta api.
Pada masa ini, hanya satu pertiga dari rangkaian kereta api di UK yang elektrik, dan beberapa trek tambahan telah ditukar selama beberapa tahun terakhir. Ketika pemerintah berhenti menyalurkan elektrik, ia menghadapi dilema: Bagaimana cara menghilangkan kereta api diesel yang menghasilkan karbon dioksida dan bahan pencemar berbahaya yang lain?
Strategi semasa adalah membeli kereta api bimodal yang dapat beralih ke diesel ketika mereka keluar dari jalan tanpa elektrik. Tetapi ini tidak menyelesaikan masalah seperti itu.
Sekiranya menggerakkan rangkaian lain sepertinya terlalu mahal, satu alternatif mungkin ialah menjana elektrik di dalam kereta api. Salah satu cara untuk melakukannya adalah dengan menggunakan sel bahan bakar yang menggabungkan gas hidrogen dengan oksigen dari udara untuk menghasilkan elektrik dan air. Hidrogen dapat membawa lebih banyak tenaga daripada bateri dengan berat yang sama, yang bermaksud bahawa sistem sel bahan bakar dapat lebih ringan. Di samping itu, mereka memerlukan lebih sedikit masa untuk mengisi bahan bakar daripada bateri untuk mengisi semula dan tidak mempunyai kos persekitaran yang tinggi untuk pembuatannya.
Gas hidrogen mesti dimampatkan dalam tangki, yang biasanya terletak di bumbung kereta api. Tetapi menambahkan sistem brek regeneratif untuk mengecas bateri kecil tambahan akan mengurangkan jumlah hidrogen yang diperlukan untuk menggerakkan kereta api.
Video promosi:
Kos pemasangan talian overhead yang tinggi bermaksud kereta api hidrogen cenderung menjadi kaedah yang lebih ekonomik untuk menggerakkan talian rel dengan trafik yang agak sedikit. Juga masuk akal untuk bereksperimen dengan kereta api hidrogen untuk mengetahui masalah yang tidak dijangka. Walau bagaimanapun, penggunaan yang meluas akan memerlukan pelaburan yang besar dalam pengeluaran dan penyimpanan hidrogen. Oleh kerana sangat sedikit landasan kereta api yang dibina berdasarkan hidrogen, tidak jelas apakah mereka dapat menjimatkan wang dengan menghilangkan elektrifikasi saluran besar, apakah skala ekonomi akan berfungsi.
Penyelesaian yang lebih baik juga ialah pengembangan kereta api dual-mode hibrid yang dapat beralih antara elektrik dari wayar overhead dan sel bahan bakar. Ini lebih sesuai untuk rangkaian kereta api yang melalui jambatan dan terowong.
Masalah lain dengan sel bahan bakar hidrogen adalah bahawa bahan bakar sekarang dihasilkan dari metana (gas asli) menggunakan proses yang disebut pembaharuan stim metana, yang juga menghasilkan hasil tinggi karbon monoksida yang sangat toksik. Ia dapat ditukar menjadi karbon dioksida, tetapi kemudian hidrogen bahan bakar akan tetap menyumbang kepada pelepasan gas rumah kaca.
Hidrogen tulen
Kaedah menghasilkan hidrogen yang mesra alam adalah melalui elektrolisis, apabila arus elektrik dilalui melalui air. Secara teori, anda boleh menggunakan tenaga angin (dan mungkin solar) yang berlebihan untuk menjana elektrik itu dan menjadikan hidrogen sebagai sumber tenaga yang boleh diperbaharui. Masalahnya ialah loji elektrolisis tidak mungkin menjimatkan jika tidak beroperasi hampir sepanjang hari. Ini bermaksud bahawa apabila tidak ada angin berlebihan untuk menggerakkannya, mereka akan memerlukan elektrik biasa dari grid, menjadikan prosesnya sangat mahal (dan tidak semestinya dapat diperbaharui).
Alternatif kedua adalah penggunaan kaedah pengeluaran "termokimia", yang melibatkan interaksi air dengan sulfur dan iodin di hadapan panas. Berita baiknya ialah kaedah ini akan menjadi ekonomik dalam sepuluh tahun akan datang, berkat pembangunan loji tenaga nuklear generasi IV. Reaktor modular kecil bersuhu tinggi ini sedang dibangunkan di China, Amerika Syarikat, Kanada dan Jepun, tetapi tidak di UK atau Eropah.
Walaupun terdapat sekatan penggunaan hidrogen sebagai bahan bakar pengangkutan, kerana semakin banyak negara (khususnya, Jepun) melakukan kajian lebih lanjut dalam bidang ekonomi hidrogen, harganya akan menurun. Hidrogen bahkan boleh menggantikan gas asli dalam paip gas utama, yang juga akan membantu mengurangkan kos menggunakannya untuk pengangkutan.
Ilya Khel
