Si do të duken trenat e pasagjerëve të së ardhmes?

Kur studiuesi skocez kinez James Legge u largua nga Shangai për në Pekin në pranverën e vitit 1873, udhëtimi i zgjati dy javë. Fillimisht ai shkoi në Tianjin me varkë dhe më pas me mushkë në kryeqytetin kinez. Sot, i njëjti udhëtim prej 1200 km zgjat pak më shumë se katër orë me hekurudhë me shpejtësi të lartë. Fluturimi mes dy qyteteve zgjat dy orë e 20 minuta. Sa i përket Evropës, ka trena Frecciarossa me shpejtësi të lartë nga Milano në Romë, të cilët mund të arrijnë në destinacion në më pak se tre orë, dhe nga Tokio në Osaka - trena Shinkansen me shpejtësi të lartë - dy orë e gjysmë.

Njerëzit kurrë nuk kanë udhëtuar aq shpejt dhe lehtë sa sot. Por kjo lehtësi ka një çmim: transporti përbën 20% të emetimeve globale të dioksidit të karbonit dhe gjatë tre dekadave të fundit shkalla e emetimeve të dioksidit të karbonit nga transporti është rritur më shpejt se nga çdo burim tjetër. Kjo është veçanërisht e vërtetë transporti ajror, emetimet nga të cilat u rritën më shpejt sesa nga transporti hekurudhor ose rrugor. Në lidhje me këtë, lind pyetja: a është e mundur të udhëtosh me shpejtësi të madhe pa e vrarë planetin? Dhe nëse po, si?

Më i shpejtë, më i pastër, më i gjelbër dhe i pajisur me teknologji të avancuara, hekurudha është forma e vetme e transportit që aktualisht ka çdo shans për t'u bërë baza për plotësimin e nevojave tona të ardhshme të lëvizshmërisë. Me afrimin e 200-vjetorit të hekurudhës së parë të pasagjerëve në vitin 2025, trenat janë më të rëndësishëm se kurrë për të siguruar lëvizshmëri të qëndrueshme në një botë që përballet me sfidat e ndryshimeve klimatike, urbanizimit në rritje dhe rritjes së popullsisë. Popullsia urbane e botës po rritet me një ritëm prej dy personash në sekondë, duke krijuar 172800 banorë të rinj urbanë çdo ditë. Ndërsa disa rajone të botës, si Evropa dhe Japonia, po përjetojnë rënie të popullsisë, 90% e rritjes së popullsisë pritet të ndodhë në qytete dhe megaqytetet në vendet në zhvillim.

Në mënyrë që këto qytete, rajone dhe metropole me rritje të shpejtë të lëvizin, transporti publik efikas nuk është vetëm i dëshirueshëm, por edhe i domosdoshëm.

Sa të shpejtë mund të jenë trenat me shpejtësi të lartë?

"Trenat e rinj me shpejtësi të lartë" shpesh goditen titujt kryesorë ndërsa rrjeti i linjave në Evropë dhe Azi vazhdon të rritet, me linja të reja të planifikuara ose tashmë në ndërtim në vende të tilla si Franca, Gjermania, Spanja, India, Japonia dhe, në një në shkallë shumë më të madhe, në Kinë, ku rrjeti me shpejtësi të lartë do të arrijë në 2025 km deri në vitin 50000.

Kur linja e diskutueshme High Speed ​​2030 (HS2) të përfundojë në fillim të viteve 2 për shkak të tejkalimit të buxhetit dhe peizazheve të cenueshme, Anglia do të ketë trenat e rregullt më të shpejtë në botë, të cilët normalisht udhëtojnë me 362 km/h, por mund të zhvillojnë një shpejtësi deri në deri në 400 km/h.

Duke kombinuar teknologjinë japoneze të trenave me shpejtësi të lartë me dizajnin britanik, flota HS2 prej 2,5 miliardë dollarësh do të revolucionarizojë udhëtimet në distanca të gjata midis Londrës dhe Midlands angleze dhe qyteteve veriore. Transferimi i shërbimeve në distanca të gjata në HS2 do të çlirojë gjithashtu kapacitetin e nevojshëm në hekurudhat ekzistuese për të transportuar më shumë pasagjerë dhe mallra vendas.

Megjithatë, pas disa dekadash funksionimi, vende të tilla si Franca, Japonia dhe Kina kanë arritur në përfundimin se përfitimet e funksionimit të trenave me shpejtësi të lartë me shpejtësi mbi 320 km/h tejkalojnë kostot dukshëm më të larta të mirëmbajtjes dhe energjisë që ato kanë. Tani liderët e njohur të trenave të shpejtësisë së lartë në Japoni dhe Kinë nuk janë të kufizuar në teknologjinë "çelik në çelik", por po zhvillojnë trena të aftë për të zhvilluar shpejtësi deri në 600 km/h.

Koncepti i trenave me shpejtësi të lartë që qarkullojnë në shina speciale duke përdorur levitacion magnetik (maglev) është shpallur si "e ardhmja e udhëtimit" për më shumë se 50 vjet, por përveç disa linjave eksperimentale dhe një itinerari kinez që lidh qendrën e Shangait me aeroportin. , kështu ka mbetur kryesisht teorik.

Por jo për shumë kohë. Japonia po investon 72 miliardë dollarë në projektin Chuo Shinkansen, i cili do të jetë kulmi i më shumë se 40 viteve të zhvillimit të maglev. Linja 286 kilometra do të lidhë Tokion dhe Naga në vetëm 40 minuta dhe do të shtrihet përfundimisht në Osaka, duke shkurtuar udhëtimin 500 kilometra nga kryeqyteti në 67 minuta. Ndërtimi filloi në vitin 2014 dhe fillimisht pritej të përfundonte deri në vitin 2027 (me hapjen e linjës Nagoya-Osaka dhjetë vjet më vonë), por problemet me marrjen e lejes për një pjesë të linjës nënkuptojnë se data e hapjes nuk dihet aktualisht. Vonesat dhe tejkalimet e mëdha të kostove kanë bërë që shumë njerëz të vënë në dyshim vlerën ekonomike të projektit.

Vështirësi të tilla nuk ka gjasa të lindin në Kinë, e cila po ndërton gjithashtu linja transporti magnetike si një alternativë ndaj udhëtimit ajror me distanca të shkurtra dhe për të ofruar udhëtim të shpejtë rrufe nëpër zonat e saj urbane me popullsi të dendur. Kina planifikon të krijojë "qarqe tre-orësh trafiku" rreth qyteteve të saj të mëdha, duke i kthyer grupet e qyteteve në qendra të fuqishme ekonomike.

Më shumë se 120 milionë njerëz jetojnë tashmë në jug të vendit më të populluar në botë, në rajonin e deltës së lumit Pearl që përfshin Hong Kongun, Guangzhou dhe Shenzhen. Planifikuesit kinezë shpresojnë të bashkojnë nëntë qytete në rajon për të krijuar një grumbullim urban prej 26000 km katrorë. Rrugët e jastëkut magnetik janë parashikuar për rrugët Shangai-Hangzhou dhe Chengdu-Chongqing, si dhe shumë të tjera, nëse rezultojnë të suksesshme.

Në vende të tjera të botës, kostot e mëdha dhe mungesa e integrimit me hekurudhat ekzistuese mund të bëhen pengesë për përhapjen e mëtejshme të teknologjisë maglev. Tashmë duke luftuar me bllokimin dhe ndotjen në qytetet e saj me popullsi të dendur, Kina hapi 2021 linja të reja metroje që arrijnë në 29 km vetëm në dhjetor 582. Shumë vende të tjera me qytete në rritje së shpejti do të duhet të ndjekin shembullin nëse nuk duan të mbingarkohen.

Megjithatë, për të përmbushur këto pritshmëri, industria hekurudhore do të duhet të lëvizë shpejt në disa drejtime për të ofruar kapacitet dukshëm më të madh, efikasitet më të madh, besueshmëri dhe përballueshmëri.

Trenat pa pilot

Trafiku i automatizuar ka qenë rreth e rrotull për dekada – linja Victoria e metrosë së Londrës është operuar pjesërisht në këtë mënyrë që kur u hap në 1967 – por zakonisht kufizohet në linja autonome me trena identikë që qarkullojnë në intervale fikse.

Vitet e fundit, Kina ka udhëhequr rrugën në hekurudhat pa shofer, veçanërisht duke prezantuar trenat e vetëm autonome me shpejtësi të lartë në botë që lëvizin me shpejtësi deri në 300 km/h midis Pekinit dhe Lojërave Olimpike Dimërore 2022. Japonia po eksperimenton gjithashtu me "trena plumbash" që mund të udhëtojnë në mënyrë autonome nga terminalet në depo për mirëmbajtje, duke i liruar drejtuesit për të operuar trena më fitimprurës.

Sidoqoftë, funksionimi i trenave pa shofer në linja autonome është një gjë. Sigurimi i funksionimit të tyre të sigurt në hekurudhat tradicionale me përdorim të përzier, ku trenat e pasagjerëve dhe mallrave me karakteristika, shpejtësi dhe peshë shumë të ndryshme janë të përziera, është shumë më e vështirë.

Të dhënat e mëdha dhe i ashtuquajturi Internet of Things do të lejojë që mënyrat e transportit të ndërveprojnë me njëri-tjetrin dhe me mjedisin, duke hapur rrugën për një udhëtim më të integruar dhe intermodal. Robotët inteligjentë do të luajnë një rol më të madh në inspektimin e infrastrukturës si tunelet dhe urat, si dhe në mirëmbajtjen efektive të strukturave të vjetruara.

Ndikimi në mjedis

Megjithë mirëdashjen e tyre të provuar mjedisore në krahasim me aviacionin, hekurudhat kanë ende një rrugë të gjatë për të bërë për të reduktuar emetimet e tyre të karbonit dhe ndotjen nga motorët me naftë. Në përputhje me objektivat e Kombeve të Bashkuara për ndryshimin e klimës, shumë vende janë zotuar të heqin dorë nga trenat me naftë deri në vitin 2050 ose edhe më herët.

Në Evropë dhe shumë pjesë të Azisë, shumica e linjave më të ngarkuara tashmë janë të elektrizuara, por situata varion nga pothuajse 100% elektrifikim në Zvicër në më pak se 50% në MB dhe pothuajse zero në disa vende në zhvillim. Amerika e Veriut dominohet nga nafta – veçanërisht në hekurudhat dominuese të mallrave – dhe nuk ka të njëjtin oreks për elektrifikim që shihet në Evropë dhe Azi.

Teknologjia e baterive duket se do të luajë një rol të rëndësishëm në largimin nga "naftët e pista" si për transport të rëndë ashtu edhe për rrugë të qeta pasagjerësh ku elektrifikimi i plotë nuk mund të justifikohet. Prototipa të shumtë me bateri janë aktualisht duke u testuar ose në zhvillim, dhe ndërsa teknologjia përparon, varësia e hekurudhave nga nafta duhet të fillojë të ulet përpara fundit të kësaj dekade.

Për të tjerët, hidrogjeni është një shpresë e madhe për dekarbonizimin e transportit hekurudhor. Hidrogjeni jeshil i krijuar në impiante speciale duke përdorur burime të rinovueshme të energjisë elektrike mund të përdoret për të fuqizuar qelizat e karburantit që drejtojnë motorët elektrikë.

Prodhuesi francez i trenave Alstom po kryeson rrugën me trenin e tij hidrogjenor Coradia iLint, i cili transportoi pasagjerët e tij të parë në 2018, duke hapur rrugën për versionet e prodhimit tani në ndërtim për disa vende evropiane.

Hekurudhat në mbarë botën përballen gjithashtu me sfida që lidhen me fatkeqësitë natyrore. Hekurudhat e reja dhe të rindërtuara po projektohen gjithnjë e më shumë duke pasur parasysh ndryshimin e klimës: kullimi i përmirësuar, mbrojtja e mjedisit dhe restaurimi i peizazheve natyrore luajnë një rol në rritjen e sigurisë dhe besueshmërisë së hekurudhave.

Ndërkohë, ndërgjegjësimi për dëmin mjedisor të shkaktuar nga udhëtimi ajror ka çuar tashmë në një ringjallje të udhëtimeve hekurudhore brenda natës në Evropë.

Hyperloop: treni i së ardhmes. Ose jo?

Duke folur për trenat e së ardhmes, sigurisht, duhet të flasim për teknologjinë Hyperloop. Përdorimi i një vakumi për të udhëtuar me një shpejtësi prej më shumë se 1000 km në orë - kjo është ajo që po flasim. Sipas shumë njerëzve, do të revolucionarizojë mënyrën se si lëvizim. Por ka dyshime të arsyeshme. Për ta thënë thjesht, ky është një tren në një tub. Ai funksionon duke eliminuar dy faktorë që ngadalësojnë automjetet: ajrin dhe fërkimin. Sistemi Hyperloop përbëhet nga dy elementë kryesorë: tuba dhe kapsula. Tubat janë pothuajse me vakum. Kapsulat janë automjete nën presion që lëvizin brenda tubave. Ideja është që të përdoren magnet të përhershëm në automjet.

Ashtu si hekurudhat, bishtajat gjithashtu udhëtojnë në autokolona. Ndërsa makinat e trenit lidhen me njëra-tjetrën, kapsulat Hyperloop mund të udhëtojnë në destinacione të ndryshme. Ashtu si kur vozitni në autostradë, secili prej tyre mund të largohet nga rruga dhe të ndryshojë drejtimin e lëvizjes. Ata mund t'i bashkojnë kolonat ose t'i lënë ato në varësi të drejtimit në të cilin po shkojnë. Sistemet e transportit Hyperloop janë plotësisht elektrike. Përveç motorëve, një grup magnetësh përdoret për të shtyrë kapsulat çdo kilometër. Mungesa pothuajse e plotë e rezistencës së ajrit dhe fërkimit do të thotë se nuk ka nevojë për një sistem të përhershëm shtytës. Prandaj, kërkohet më pak energji.

Në vitin 2013, Elon Musk publikoi një dokument teknik në të cilin ai përshkroi funksionimin e një sistemi transporti me tub vakum. Që atëherë, disa ekipe në mbarë botën kanë filluar të punojnë për këtë koncept të lëvizshmërisë.

Hyperloop është ende një sfidë e madhe inxhinierike. Edhe pse është vërtetuar e realizueshme në letër, në praktikë ka shumë më tepër sfida. Përveç kostove të konsiderueshme të fillimit, mbyllja e tubave do të kërkojë kosto të konsiderueshme mirëmbajtjeje. Gjurmët Hyperloop janë prej çeliku, i cili zgjerohet dhe tkurret në varësi të temperaturës së jashtme. Kjo rezulton në nyje të lirshme. Kjo mund të çojë në kosto të konsiderueshme të mirëmbajtjes. Një pikë tjetër është blerja e tokës. Për më tepër, shumë aspekte të sigurisë ende duhet të zbulohen - mund të jetë shumë më e rrezikshme të udhëtosh nëse ka dështime. Një shpejtësi kaq e madhe mund të shkaktojë marramendje për pasagjerët të cilët do të kenë gjithashtu hapësirë ​​të kufizuar për të lëvizur gjatë udhëtimit.

Disa grupe në Evropë dhe botë janë duke punuar në aplikacionet Hyperloop. Megjithatë, sfidat për të kapërcyer – financimi, siguria dhe toka – janë ende pengesa kryesore për vendosjen e Hyperloop. Derisa ato të zgjidhen, ideja për të udhëtuar në një tub do të mbetet një ëndërr.

konkluzione

Vlerësohet se deri në vitin 2050, hekurudhat e pasagjerëve dhe mallrave do të formojnë shtyllën kurrizore të rrjeteve tona të transportit dhe rrugët në distanca të gjata ndërmjet qendrave multimodale do të jenë pjesë e rrjeteve lokale. Me mbështetjen e nevojshme politike dhe teknike, hekurudha do të luajë gjithashtu një rol në rritje në transportin ndërkombëtar, duke ofruar një alternativë cilësore për transportin rrugor dhe udhëtimin ajror në distanca të shkurtra.

Për të ardhmen e parashikueshme, investimet në mbarë botën do të bazohen kryesisht në hekurudhat tradicionale prej çeliku mbi çelik. Nuk ka asnjë arsye për të dyshuar se ai do të vazhdojë të përcaktojë të ardhmen e transportit hekurudhor për dekadat e ardhshme – ashtu siç ka bërë për gati 200 vjet.

Epo, këto janë të gjitha mënyrat se si mund të lëvizim një ditë pa dëmtuar mjedisin. Por tani për tani, e ardhmja është tashmë këtu: hekurudha me shpejtësi të lartë ofron një mënyrë të shpejtë dhe me pak karbon për të udhëtuar midis qyteteve. Nëse James Legge do të udhëtonte për në Pekin sot, ai nuk do të kishte nevojë për një anije, dhe ai sigurisht nuk do të ketë nevojë për një mushkë. Ai thjesht do të hipte në tren.

Lexoni gjithashtu:

• Si do të duken avionët e pasagjerëve të së ardhmes
• 6 raketa balistike ndërkontinentale (ICBM) që mund t'i japin fund botës