Jevanto Productions / Shutterstock
Løpet er på vei til nå netto null karbonutslipp i løpet av de neste tiårene - og veien til et null-karbon Storbritannia går gjennom jernbanene. Transport står for tiden for 26% av alle karbonutslipp i Storbritannia, og bare 1% av dette kommer fra tog.
Tog er en av de mest miljøvennlige formene for massetransport tilgjengelig, og frigjør 0.046kg karbondioksid (CO₂) per kilometer hver passasjer reiser. En dieselbil er mer enn det dobbelte av kl 0.117kg.
Det er sannsynligvis derfor veitransport og luftfart er den mest populær kilder for utslippskutt. Du har kanskje hørt om planer om å gjøre det fullstendig fase ut bensin- og dieselbiler av 2040, for eksempel. Men de store beslutningene om hvordan man skal drive Storbritannias tog er faktisk de mest presserende.
Biler er vanligvis bare i bruk i 10 år eller så, mens tog fortsetter i 40 eller til og med 50 år. Tog bygget i dag vil bare være i "mid-life" av 2050, når Storbritannias mål etterspørsel av klimagassutslipp må reduseres til null.
Biler og veinettet får mye av oppmerksomheten for avkarbonisering. Ross Sneddon / Unsplash, CC BY
Dette betyr at null-karbontog må være bestilt og levert fra 2025 og utover å holde seg i rute med denne tidslinjen for avkarbonisering. For øyeblikket er de eneste togene som kan oppfylle disse kriteriene, elektriske, men bare 42% av sporet i Storbritannia er elektrifisert og 29% av Storbritannias nåværende flåte er kjøres utelukkende på diesel. Disse togene må være re-prosjektert eller skrotet før de kommer til slutten av brukstiden for å oppfylle regjeringsmål.
Så hva må gjøres for å gjøre Storbritannias aldrende og forurensende jernbaneflåte til fremtidens masseovergang?
Komme på banen for 2040
Storbritannia har allerede elektrifisert omtrent to femtedeler av jernbanenettet, noe som betyr at noen av disse togene utelukkende har elektrisk strøm og frigjør ingen lokale karbonutslipp. Men de er bare så grønne som strømnettet som driver dem - og selv om Storbritannia har gjort oppmuntrende fremskritt bort fra fossilt brensel, står de fremdeles for omtrent halvparten av all energi som genereres.
Dieseltog er mer allsidige ettersom de kan fungere på nesten 60% av linjene som ikke er elektrifisert, og den delen som er. Dieselkraft kan også transportere eksepsjonelt store belastninger, og blir ofte brukt i godsektoren. Men Storbritannia har ikke vært i stand til å bestille nye dieselfraktlokomotiver siden 2008, fordi ingen av dagens rullende materiell overholde de fastsatte utslippsstandardene. Dette har effektivt tvunget godssektoren til å bruke temmelig eldre lokomotiver - noen fra så tidlig som 1950-ene - som er mer forurensende.
Jernbanenæringen må eliminere dieselkraft før 2040 ettersom drivstoffet blir stadig dyrere og uakseptabelt for publikum, spesielt gitt stasjoner som fanger togutslipp, truer helsen av passasjerer og ansatte. Med tanke på hvor utbredt elektrisk kraft er på skinnene, kan dieselelektriske hybridmotorer fungere?
Elektriske-dieselhybrider
Disse hybridmotorene bruker elektrisitet der elektrifiserte tredje skinner eller luftledning er tilgjengelig og diesel andre steder. Nye hybrider har det blitt bestilt for ruter inn og ut av Paddington, en av Londons travleste togstasjoner. Noen eldre persontog har det vært konvertert til hybrid, men med lite opptak fra jernbanebransjen.
Dette kan redusere dieselbruken på kort sikt, men det er ikke en langsiktig løsning for å fjerne diesel med 2040.
British Rail Class 73-tog er først og fremst elektriske lokomotiver med små dieselmotorer. Phil Scott / Wikipedia, CC BY-SA
batterier
Å bruke batterier som togs kraftkilde er testet i Tyskland med lav hastighet og med lette belastninger, ved bruk av tradisjonelle blysyrebatterier. Det er en velprøvd teknologi, så den er billig og pålitelig, men batteriene har en begrenset levetid og er laget med etsende væsker og edle materialer.
Litium-ion-batterier er prøvd i Storbritannia ved å tilby et ekstra strømkilde for elmotoren i et tog. Dessverre kunne disse bare reise opp til 50km en gang atskilt fra luftledninger. Batteritog kan bare fungere på bestemte ruter og byttes ikke enkelt ut når de svikter, noe som forårsaker forstyrrelser og forsinkelser.
Hydrogen drivstoff
Hydrogen brenselceller kan generere bærekraftig strøm gjennom en kjemisk reaksjon mellom hydrogen og oksygen. Dette kan drive hjem, kontorer, fabrikker, biler og offentlig transport - noe som gjør dem karbonfrie og uavhengige fra strømnettet. I stedet for en tank med diesel og en motor, har toget en tank med hydrogen og en brenselcelle som kombinerer hydrogen med oksygen fra luften, uten forbrenning. Med den eneste utslippet som er vann, gir brenselcellene strøm og har null utslipp.
Høres bra ut, men som kraftkilde har hydrogen lav energitetthet, noe som betyr at tog vil trenge en veldig stor plass for å lagre drivstoffet. Å sammenligne, en liter diesel inneholder 36 megajouler energi, men en liter hydrogen har bare 1.81 megajouler. Dette er ikke et problem for en fin, lett bil, men et stort spørsmål når et massivt lokomotiv må dra 40-vogner - og hver vogn veier kanskje så mye som 80 tonn.
Det hjelper heller ikke at det ikke finnes fasiliteter i Storbritannia for å lage eller distribuere store mengder hydrogen. Det er likevel rimelig å forvente at dette kan være løst i løpet av de neste ti årene mens regjeringen og virksomhetene løp om å produsere fremtidens drivstoff.
Fremtiden
Så det finnes en rekke alternativer, og ikke en av dem er en perfekt løsning på egen hånd. Hver kan brukes der de er mest passende, og gradvis flytte britisk jernbane bort fra fossilt brensel. Fraktbransjen vil sannsynligvis ikke komme med levedyktige løsninger på egen hånd, så regjeringen bør gi virksomheter mandat til å transformere driften. Investering i nullutslippsteknologi og innovasjon kunne oppmuntre til dette.
For å få ting til å bevege seg, er det mye som endrer seg i hvordan ting fungerer for tiden. Togoperatører bør miste retten til å bruke forurensende dieselmotorer, og disse bør skiftes ut med ti års mellomrom. Byer kan gis rett til å finføre togoperatører for forurensning på en lignende måte som miljøsoner som finnes i flere byer rundt om i verden. En politikk som er for lengst utløpt, ville være å skrape den avgiftsfri diesel som togoperatører for tiden liker.
Overvåkning av de mest forurensende aspektene av Storbritannias jernbanesystem vil ikke skje over natten, men for å komme i rute for 2040 og utover, må de store beslutningene om Storbritannias jernbane tas akkurat nå.
Om forfatteren
Marcus Mayers, besøksforsker, Manchester Metropolitan University og David Bamford, professor i Operations Management, Manchester Metropolitan University
Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.
Relaterte bøker
Drawdown: Den mest omfattende planen som noen gang har foreslått å reversere global oppvarming
av Paul Hawken og Tom Steyer
I møte med utbredt frykt og apati har en internasjonal koalisjon av forskere, fagfolk og forskere kommet sammen for å tilby et sett av realistiske og dristige løsninger på klimaendringer. Et hundre teknikker og praksis er beskrevet her-noen er velkjente; noe du kanskje aldri har hørt om. De spenner fra ren energi til å utdanne jenter i lavinntektsland til landbrukspraksis som trekker karbon ut av luften. Løsningene eksisterer, er økonomisk levedyktige, og samfunn over hele verden for tiden anvender dem med dyktighet og besluttsomhet. Tilgjengelig på Amazon
Utforming av klimaproblemer: En retningslinje for lavkol Energi
av Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
Med effekten av klimaendringene som allerede er over oss, er behovet for å kutte globale klimagassutslipp intet mindre enn presserende. Det er en skremmende utfordring, men teknologiene og strategiene for å møte den eksisterer i dag. Et lite sett med energipolitikk, designet og implementert godt, kan sette oss på veien mot en fremtid med lite karbon. Energisystemer er store og komplekse, så energipolitikken må være fokusert og kostnadseffektiv. En-størrelse-passer-alle-tilnærminger vil ganske enkelt ikke få jobben gjort. Politiske beslutningstakere trenger en klar, omfattende ressurs som skisserer energipolitikken som vil ha størst innvirkning på klimafremtiden vår, og beskriver hvordan vi kan utforme disse retningslinjene. Tilgjengelig på Amazon
Dette forandrer alt: kapitalisme vs klimaet
av Naomi Klein
In Dette endrer alt Naomi Klein hevder at klimaendringer ikke bare er et annet problem, som skal skjenkes nøye mellom skatt og helsevesen. Det er en alarm som kaller oss for å fikse et økonomisk system som allerede mangler oss på mange måter. Klein bygger omhyggelig saken for hvor massivt å redusere utslippene av drivhusgasser er vår beste mulighet til samtidig å redusere ulikheter i ulikhet, omdefinere våre ødelagte demokratier og gjenoppbygge våre slanke lokale økonomier. Hun avslører den ideologiske desperasjonen til klimaendringene, de rasjonelle vrangforestillinger fra de vilde geoengineers og den tragiske nederlaget av for mange grønne grenser. Og hun demonstrerer nettopp hvorfor markedet ikke har - og ikke kan løse klimakrisen, men vil i stedet gjøre ting verre, med stadig mer ekstreme og økologisk skadelige utvinningsmetoder, ledsaget av voldsomme katastrofkapitalisme. Tilgjengelig på Amazon
Fra Utgiver:
Innkjøp på Amazon går for å dekke kostnadene ved å bringe deg InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, og ClimateImpactNews.com uten kostnad og uten annonsører som sporer surfevaner. Selv om du klikker på en kobling, men ikke kjøper disse utvalgte produktene, betaler alt annet du kjøper i samme besøk på Amazon oss en liten provisjon. Det er ingen ekstra kostnader for deg, så vær så snill å bidra til innsatsen. Du kan også bruk denne lenken å bruke til Amazon når som helst slik at du kan bidra til å støtte vår innsats.
