قطار برقی GWR رکورد حرکت با شارژ باتری ثبت کرد

قطار برقی ساخت شرکت گریت وسترن ریل‌ویز انگلیس، توانست با پیمودن ۱۳۸ کیلومتر بدون نیاز به شارژ مجدد باتری‌ها رکورد جدیدی ثبت کند.

خاطرات کودکی  ما درباره قطارها تقریباً مشابه یکدیگر است. در واقع ما قطارها را هیولاهای سیاه فلزی و بزرگ تصور می‌کردیم که روی ریل حرکت می‌کردند و درعین‌حال ستون‌های بزرگی از دود سفید پشت سر آن‌ها دیده می‌شد. همه صدای قطارها از مسافت‌های دور را دوست دارند اما واقعیت دنیای امروز، کم‌صدا و برقی شدن آن‌هاست. دلیل این کار نیز سهم قابل‌توجه بخش حمل‌ونقل در تولید گازهای گلخانه‌ای و دیگر مواد آلاینده است. آرزوهای ما باید روی توسعه قطارهای برقی و بدون آلایندگی تمرکز یابد تا کره زمین وضعیت بهتری از نظر زیست‌محیطی پیدا کند. به همین خاطر وقتی می‌شنویم دستاورد جدیدی در زمینه تولید قطارهای برقی به ثبت رسیده نظرها کاملاً به آن جلب می‌شود.

شرکت GWR در ماه فوریه توانست رکورد طی مسافت بدون شارژ باتری را بشکند و چند روز بعد نیز رکورد جدیدی بر جای گذاشت. قطار برقی این شرکت توانسته است با یک شارژ باتری مسافت ۱۳۸ کیلومتری را طی کند. این دستاورد به معنی حرکت با حداکثر سرعت ۱۰۰ کیلومتر برساعت در دنیای واقعی و توقف و شروع به حرکت در مسیری شامل شیب بوده است. همچنین ارتفاع مسیر مدنظر نیز تا ۲۰۰ متر تغییر داشته است. اگر این دستاورد نظر شما را به خود جلب نکرده پس باید بدانید اخیراً یک قطار برقی کلاس ۲۳۰ که در مسیر ۱۱۲ کیلومتری تست شده تنها ۴۵ درصد ظرفیت باتری خود را مصرف کرده است.

مهندسان GWR تأکید دارند این قطار می‌تواند با یک‌بار شارژ مسافت ۲۰۰ کیلومتر را طی کند. این توانایی، ضمن امکان تعویض سریع باتری‌ها در ایستگاه، جالب به نظر می‌رسد و نیاز به احداث خط انتقال برق روی مسیر ریلی را رفع می‌کند.

یکی از اقدامات اصلی در دستیابی به اهداف کربن‌زدایی بلندمدت کاهش آلایندگی بخش حمل‌ونقل است، چیزی که از دهه ۹۰ میلادی تاکنون بدون تغییر باقی مانده و سیستم‌های ریلی به عنوان یکی از مصرف‌کنندگان بزرگ انرژی در بسیاری از کشورها به تدریج به سمت استفاده از الکتریسیته حرکت می‌کنند تا هم عملکرد بهتری داشته باشند و هم میزان آلایندگی آن‌ها کاهش یابد. منبعی که قطار برقی را به حرکت درمی‌آورد می‌تواند از نوع خطوط برق بالای قطار، باتری یا ریل سوم باشد. همچنین برق موردنیاز این قطارها شاید از منابعی همچون توربین‌های بادی، منابع هیدروالکتریک یا دیزل تأمین شود. قطار برقی از جریان برق مستقیم یا متناوب استفاده کرده و آن را در باتری‌های بزرگ یا ابر خازن‌ها ذخیره می‌کند. سپس این منبع قدرت برای حرکت قطار مورد استفاده قرار می‌گیرد. امروزه نسخه‌های هیبریدی قطارهای برقی بیش از همه استفاده شده‌اند.

در این نوع قطارها یک پیشرانه دیزل برای تولید برق به کار می‌رود. یکی از مثال‌های بارز چنین سیستمی هیتاچی ریل است که از ۲۰ قطار تریبرید در ایتالیا استفاده می‌کند. این قطارها می‌توانند قدرت خود را از باتری، الکتریسیته و دیزل به دست آورند. همچنین امکان پیمایش حدود ۱۶ کیلومتر با استفاده از برق ذخیره شده در باتری وجود دارد. زمانی که قطار در حال ترمز باشد یا به خطوط برق متصل شود باتری‌ها دوباره شارژ خواهند شد. امید است که این نوع طراحی نیاز به خطوط برق بالای قطار را حذف کند چراکه هزینه‌های توسعه و ساخت بالایی دارند و برای نصب آن‌ها زمان زیادی لازم است.

اما فاکتورهای زیادی روی همه‌گیری این نوع قطارها مؤثر است. مشخصات باتری، انرژی، وزن و هزینه ساخت آن می‌تواند روی انتخاب گزینه‌های مطلوب تأثیرگذار باشد. در حال حاضر چالش‌های زیادی در زمینه استفاده از باتری‌هایی با تراکم انرژی بالاتر وجود دارد. البته پیشرفت سریع تکنولوژی باتری باعث شده محصولاتی با تراکم انرژی و دوام بالا تولید شود و درعین‌حال هزینه‌های تولید نیز کاهش یابد.

قطارهای برقی که از منبع قدرت خارجی استفاده می‌کنند سبک‌تر و قوی‌تر از نمونه‌های دیزلی هستند اما باید دانست هزینه‌های نگهداری بالاتری نیز دارند. ولی به‌کارگیری باتری در حمل‌ونقل ریلی می‌تواند فرصتی عالی برای کاهش آلایندگی باشد. تکنولوژی شارژ سریع GWR برای حل مشکل قطارهای برقی استفاده کننده از باتری طراحی شده است. عنصر کلیدی این نوع طراحی ترمز احیا شونده است. زمانی که قطار ترمز می‌گیرد موتورهای القایی به عنوان ژنراتور عمل کرده و انرژی جنبشی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند. انرژی ترمز احیا شونده به سیستم ذخیره انرژی هدایت می‌شود تا باتری شارژ شود. با این تفاسیر امیدهای زیادی برای همه‌گیری چنین قطارهایی در آینده وجود دارد. شرکت GWR با خلاقیت‌های خود می‌تواند در سال مانع ورود بیش از ۱۷۰۰ تن دی‌اکسید کربن به هوا شود. در آینده اخبار بیشتری را در این زمینه منتشر خواهیم کرد.