категории: Технологии

Како ќе изгледаат патничките возови во иднината?

Кога шкотскиот кинески научник Џејмс Леге го напуштил Шангај за Пекинг во пролетта 1873 година, патувањето му траело две недели. Прво стигнал до Тијанџин со брод, а потоа со мазга до главниот град на Кина. Денес, истото патување од 1200 километри трае нешто повеќе од четири часа со брза железница. Летот меѓу двата града трае два часа и 20 минути. Што се однесува до Европа, има брзи возови Frecciarossa од Милано до Рим, кои можат да стигнат до дестинацијата за помалку од три часа, а од Токио до Осака - брзи возови Шинкансен - два и пол часа.

Shinkansen

Луѓето никогаш не патувале толку брзо и лесно како денес. Но, оваа погодност има цена: транспортот сочинува 20% од глобалните емисии на јаглерод диоксид, а во текот на изминатите три децении стапката на емисии на јаглерод диоксид од транспортот се зголеми побрзо отколку од кој било друг извор. Ова е особено точно воздушен транспорт, емисиите од кои пораснаа побрзо отколку од железничкиот или патниот транспорт. Во врска со ова, се поставува прашањето: дали е можно да се патува со голема брзина без да се убие планетата? И ако е така, како?

Побрз, почист, позелен и опремен со напредни технологии, железницата е единствената форма на транспорт што моментално ги има сите шанси да стане основа за задоволување на нашите идни потреби за мобилност. Со приближувањето на 200-годишнината од првата патничка железница во 2025 година, возовите се поважни од кога било за да се обезбеди одржлива мобилност во светот кој се соочува со предизвиците на климатските промени, зголемувањето на урбанизацијата и растот на населението. Светското урбано население расте со брзина од две лица во секунда, создавајќи 172800 нови урбани жители секој ден. Додека населението се намалува во некои региони во светот, како Европа и Јапонија, 90% од растот на населението се очекува да се случи во градовите и мегаградовите во земјите во развој.

За да се движат овие брзорастечки градови, региони и метрополи, ефикасен јавен превоз не само што е пожелен, туку и неопходен.

Колку брзи можат да бидат возовите со голема брзина?

Елегантните нови „брзи возови“ често се појавуваат на насловните страници бидејќи мрежата на линии во Европа и Азија продолжува да расте, со планирани или веќе во изградба нови линии во земји како Франција, Германија, Шпанија, Индија, Јапонија и, на многу поголем обем, во Кина, каде што мрежата со голема брзина ќе достигне 2025 километри до 50000 година.

HS2

Кога контроверзната линија High Speed ​​2030 (HS2) ќе биде завршена на почетокот на 2-тите поради пречекорување на буџетот и ранливите пејзажи, Англија ќе ги има најбрзите редовни возови во светот, кои вообичаено патуваат со 362 километри на час, но можат да развијат брзина до до 400 km/h.

Комбинирајќи ја јапонската технологија за брз воз со британскиот дизајн, флотата HS2 од 2,5 милијарди долари ќе го револуционизира патувањето на долги релации меѓу Лондон и англиските Мидлендс и северните градови. Преносот на услугите на долги релации на HS2, исто така, ќе го ослободи потребниот капацитет на постоечките железници за превоз на повеќе локални патници и товар.

HS2

Сепак, по неколку децении работа, земјите како Франција, Јапонија и Кина заклучија дека придобивките од управувањето со брзи возови со брзина над 320 km/h ги надминуваат значително повисоките трошоци за одржување и енергија што ги прават. Сега признатите лидери на брзите возови во Јапонија и Кина не се ограничени само на технологијата „челик на челик“, туку развиваат возови способни да развиваат брзина до 600 km/h.

Концептот на брзи возови кои сообраќаат на специјални пруги со помош на магнетна левитација (maglev) се смета за „иднина на патувањето“ повеќе од 50 години, но освен неколку експериментални линии и кинеска рута што го поврзува центарот на Шангај со аеродромот , така остана претежно теоретски.

Но, не за долго. Јапонија инвестира 72 милијарди долари во проектот Чуо Шинкансен, што ќе биде кулминација на повеќе од 40 години развој на маглев. Пругата долга 286 километри ќе ги поврзе Токио и Нага за само 40 минути и на крајот треба да се прошири до Осака, намалувајќи го 500-километарското патување од главниот град на 67 минути. Изградбата започна во 2014 година и првично се очекуваше да биде завршена до 2027 година (со отворањето на линијата Нагоја-Осака десет години подоцна), но проблемите со добивањето дозвола за дел од линијата значат дека датумот на отворање во моментов е непознат. Одложувањата и огромните пречекорувања на трошоците наведоа многумина да ја доведат во прашање економската вредност на проектот.

Чуо Шинкансен

Вакви потешкотии веројатно нема да се појават во Кина, која исто така гради магнетни транспортни линии како алтернатива на воздушниот сообраќај на кратки релации и да обезбеди молскавично патување низ нејзините густо населени урбани области. Кина планира да создаде „тричасовни сообраќајни кругови“ околу нејзините поголеми градови, претворајќи ги групите градови во економски моќници.

Повеќе од 120 милиони луѓе веќе живеат во јужниот дел на најнаселената земја во светот, регионот на делтата на реката Перл, кој ги опфаќа Хонг Конг, Гуангжу и Шенжен. Кинеските планери се надеваат дека ќе спојат девет градови во регионот за да создадат урбана агломерација од 26000 квадратни километри. Предвидени се правци со магнетна перница за линиите Шангај-Хангжу и Ченгду-Чонгкинг, како и за многу други, доколку се покажат успешни.

Чуо Шинкансен

Во другите земји во светот, огромните трошоци и недостатокот на интеграција со постоечките железници може да станат пречка за понатамошното ширење на технологијата маглев. Веќе се бори со застојот и загадувањето во своите густо населени градови, Кина отвори 2021 нови линии на метрото во вкупна должина од 29 километри само во декември 582 година. Многу други земји со растечки градови наскоро ќе мора да го следат примерот ако не сакаат да бидат преоптоварени.

Сепак, за да се исполнат овие очекувања, железничката индустрија ќе треба брзо да се движи во неколку насоки за да испорача значително поголем капацитет, поголема ефикасност, доверливост и достапност.

Возови без екипаж

Автоматизираниот сообраќај постои со децении - линијата Викторија на лондонското метро делумно се работи на овој начин откако е отворена во 1967 година - но обично е ограничена на автономни линии со идентични возови кои сообраќаат во фиксни интервали.

линијата Викторија на лондонското метро

Во последниве години, Кина го предводи патот во железницата без возачи, особено со воведувањето на единствените автономни возови со голема брзина во светот што сообраќаат со брзина до 300 km/h помеѓу Пекинг и Зимските олимписки игри во 2022 година. Јапонија, исто така, експериментира со „возови со куршуми“ кои можат автономно да патуваат од терминали до складишта за одржување, ослободувајќи ги возачите да управуваат со попрофитабилни возови.

Сепак, управувањето со возови без возач на автономни линии е една работа. Обезбедувањето на нивно безбедно функционирање на традиционалните железници со мешана употреба, каде што се мешаат патнички и товарни возови со многу различни карактеристики, брзини и тежини, е многу потешко.

Јапонски железници

Големите податоци и таканаречениот Интернет на нештата ќе овозможат начините на транспорт да комуницираат едни со други и со околината, отворајќи го патот за поинтегрирано, интермодално патување. Интелигентните роботи ќе играат поголема улога во проверката на инфраструктурата како што се тунелите и мостовите, како и во ефикасното одржување на застарените структури.

Влијание врз животната средина

И покрај докажаната еколошка чистота во споредба со авијацијата, железницата има уште долг пат да помине за да ги намали сопствените емисии на јаглерод и загадувањето од дизел моторите. Во согласност со целите на Обединетите нации за климатските промени, многу земји се обврзаа постепено да ги укинат дизел возовите до 2050 година или дури и порано.

Во Европа и многу делови од Азија, повеќето од најпрометните линии се веќе електрифицирани, но ситуацијата варира од речиси 100% електрификација во Швајцарија до помалку од 50% во ОК и речиси нула во некои земји во развој. Во Северна Америка доминира дизелот - особено на доминантните товарни железници - и не постои ист апетит за електрификација што се гледа во Европа и Азија.

Coradia iLint

Технологијата на батериите изгледа ќе игра важна улога во оддалечувањето од „валканите дизели“ и за тешки транспортни и тивки патнички рути каде што целосната електрификација не може да се оправда. Во моментов се тестираат или се развиваат бројни прототипови на батерии, а како што технологијата напредува, зависноста на железницата од дизелот треба да почне да се намалува пред крајот на оваа деценија.

За други, водородот е голема надеж за декарбонизација на железничкиот транспорт. Зелениот водород создаден во специјални постројки со користење на обновливи извори на електрична енергија може да се користи за напојување на горивни ќелии кои придвижуваат електрични мотори.

Францускиот производител на возови Alstom го води патот со својот водородно-електричен воз Coradia iLint, кој ги превезе своите први патници во 2018 година, отворајќи го патот за производствени верзии кои сега се во изградба за неколку европски земји.

Железниците ширум светот се соочуваат и со предизвици поврзани со природни катастрофи. Новите и реконструирани железници се повеќе се дизајнираат имајќи ја предвид промената на климата: подобрената дренажа, заштитата на животната средина и обновувањето на природните предели играат улога во зголемувањето на безбедноста и доверливоста на железницата.

Во меѓувреме, свесноста за еколошката штета предизвикана од воздушниот сообраќај веќе доведе до заживување на ноќните железнички патувања во Европа.

Hyperloop: возот на иднината. Или не?

Зборувајќи за возовите на иднината, се разбира, треба да зборуваме за технологијата Hyperloop. Користење на вакуум за патување со брзина поголема од 1000 км на час - тоа е она за што зборуваме. Според многумина, тоа ќе направи револуција во начинот на кој се движиме. Но, постојат разумни сомнежи. Едноставно кажано, ова е воз во цевка. Работи со елиминирање на два фактори кои ги забавуваат возилата: воздухот и триењето. Системот Hyperloop се состои од два главни елементи: цевки и капсули. Цевките се речиси вакумирани. Капсулите се возила под притисок кои се движат во цевки. Идејата е да се користат постојани магнети на возилото.

Хиперлооп

Како железнички вагони, мешунките исто така патуваат во конвои. Додека возните вагони се поврзуваат едни со други, капсулите Hyperloop можат да патуваат до различни дестинации. Како и при возење по автопат, секој од нив може да го напушти патот и да го промени правецот на движење. Тие можат да ги спојат колоните или да ги остават во зависност од насоката во која се движат. Hyperloop транспортните системи се целосно електрични. Покрај моторите, се користи и комплет магнети за туркање на капсулите на секој километар. Речиси целосното отсуство на воздушен отпор и триење значи дека нема потреба од постојан погонски систем. Затоа, потребна е помалку енергија.

Хиперлооп

Во 2013 година, Илон Маск објави технички документ во кој го опиша функционирањето на транспортниот систем со вакуумски цевки. Оттогаш, неколку тимови ширум светот почнаа да работат на овој концепт за мобилност.

Хиперлооп

Hyperloop сè уште е огромен инженерски предизвик. Иако е докажано дека е изводливо на хартија, во пракса има многу повеќе предизвици. Покрај значителните трошоци за стартување, запечатувањето на цевките ќе бара значителни трошоци за одржување. Патеките на Hyperloop се направени од челик, кој се шири и се собира во зависност од надворешната температура. Ова резултира со лабави зглобови. Ова може да доведе до значителни трошоци за одржување. Друг момент е стекнувањето земјиште. Покрај тоа, многу аспекти на безбедноста сè уште треба да се откријат - може да биде многу поопасно да се патува ако има дефекти. Ваквата голема брзина може да предизвика вртоглавица кај патниците кои исто така ќе имаат ограничен простор за движење во текот на патувањето.

Хиперлооп

Неколку групи во Европа и светот работат на апликациите Hyperloop. Сепак, предизвиците што треба да се надминат - финансирањето, безбедноста и земјиштето - сè уште се главни пречки за распоредувањето на Hyperloop. Додека не се решат, идејата за патување во цевка ќе остане сон.

Висовски

Се проценува дека до 2050 година, патничките и товарните железници ќе ја формираат столбот на нашите транспортни мрежи, а долгите правци меѓу мултимодалните центри ќе бидат дел од локалните мрежи. Со потребната политичка и техничка поддршка, железницата исто така ќе игра сè поголема улога во меѓународниот транспорт, обезбедувајќи висококвалитетна алтернатива за патниот транспорт и воздушниот сообраќај на кратки релации.

Во догледна иднина, инвестициите ширум светот сепак во голема мера ќе се засноваат на традиционалните железници од челик на челик. Нема причина да се сомневаме дека ќе продолжи да ја дефинира иднината на железничкиот транспорт во наредните децении – исто како што тоа го прави речиси 200 години.

Па, ова се сите начини на кои еден ден можеме да се движиме без да ѝ наштетиме на животната средина. Но, за сега, иднината е веќе тука: брзата железница нуди брз начин на патување меѓу градовите со малку јаглерод. Ако Џејмс Леге би отпатувал денес во Пекинг, нема да му треба брод, а сигурно нема да му треба мазга. Само што ќе влезеше во возот.

Прочитајте исто така:

Сподели
Julia Alexandrova

Кафеџија. Фотограф. Пишувам за наука и простор. Мислам дека е премногу рано за нас да запознаеме вонземјани. Го следам развојот на роботиката, за секој случај ...

Оставете Одговор

Вашата е-маил адреса нема да биде објавена Задолжителните полиња се означени со*