Πόσο αναμένεται να βελτιωθούν τα τρένα την νέα δεκαετία.

Yongyuan Dai / iStock

Τα τρένα, μια μορφή μαζικής μεταφοράς διακόσια ετών, συνέχισαν να περνούν από τη σύγχρονη εποχή. Σε ορισμένες περιοχές του κόσμου σήμερα, χρησιμοποιούνται κυρίως για εμπορευματικές μεταφορές, ενώ σε άλλες, όπως σε ολόκληρη την Ευρωπαϊκή Ένωση, στην Ινδία και την Ασία, τα τρένα είναι μια κοινή μέθοδος μεταφοράς μεγάλων και μεσαίων αποστάσεων. Ενώ η δημοτικότητα των τρένων ως οχημάτων για μαζική διέλευση ποικίλλει, τα οφέλη τους είναι σαφή.

Τα τρένα είναι ένα από τα πιο αποτελεσματικά μέσα ταξιδιού από το ένα μέρος στο άλλο, υποθέτοντας ότι το τρένο τρέχει στη διαδρομή που πρέπει να διανύσετε και τυχαίνει επίσης να είναι μια από τις πιο πράσινες μορφές ταξιδιού. 

Πολλοί άνθρωποι στις Ηνωμένες Πολιτείες δεν έχουν ταξιδέψει ποτέ σε μια επιβατική αμαξοστοιχία μεγάλων αποστάσεων , αν και είναι κοινές σε πολλά μέρη για μετακινήσεις. Στις μέρες του παρελθόντος, τα τραίνα με άνθρακα ήταν δυνατά και βαρύτατα οχήματα που έκαναν αιθάλη παντού. Τα σημερινά τρένα είναι πιο οικονομικά και πράσινα, συχνά τροφοδοτούνται από ηλεκτρικό ρεύμα και είναι ακόμη βιώσιμοι ανταγωνιστές στα αεροπορικά ταξίδια, χάρη στη νέα τεχνολογία που μπορεί να τα προωθήσει σε υψηλές ταχύτητες. 

Υπάρχουν επίσης νέες εξελίξεις στον  σιδηροδρομικό χώρο που θα διευρύνουν ακόμη περισσότερο τη δυνατότητα χρήσης τους. Από τη νέα τεχνολογία αμαξοστοιχιών έως τις νέες έννοιες των αμαξοστοιχιών, ας ρίξουμε μια ματιά στο τι έχει να προσφέρει η βιομηχανία για πρόοδο την επόμενη δεκαετία

Τα τρένα είναι αρκετά πράσινα

Εκτός από το γεγονός ότι τα τρένα είναι ιδανικά για μετακινήσεις και ταξίδια μεγάλων αποστάσεων χωρίς κάποια ταλαιπωρία από τις πτήσεις, μπορούν επίσης να είναι απίστευτα φιλικά προς το περιβάλλον. Στην πραγματικότητα, οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα από ένα μίλι σιδηροδρομικών μεταφορών είναι περίπου 80% χαμηλότερες από εκείνες από την ίδια απόσταση που διανύθηκε στα αυτοκίνητα. Επιπλέον, μια τυπική γραμμή τρένου μπορεί να μεταφέρει έως και 50.000 άτομα ανά ώρα. Αυτό είναι σημαντικό, ειδικά σε σύγκριση με έναν αυτοκινητόδρομο, ο οποίος μπορεί να εξυπηρετήσει μόνο περίπου 2.500 άτομα ανά ώρα στην ίδια απόσταση. 

Αυτά τα πλεονεκτήματα προσθέτουν για να κάνουν τα σιδηροδρομικά ταξίδια πολύ αποδοτικά. Δυστυχώς, ωστόσο, αυτά τα οφέλη χάνονται σε όσους ζουν σε περιοχές όπου υπάρχουν λίγα τρένα μετακινήσεων. 

Τα οφέλη είναι σαφώς εκεί, οπότε τι θα ακολουθήσετε για το ταξίδι με τρένο;

Νέες τεχνολογικές εξελίξεις στο τρένο

Μία από τις σημαντικότερες τεχνολογίες βελτίωσης του σιδηροδρομικού χώρου είναι αυτή που πιθανότατα έχετε ήδη ακούσει, maglev ή μαγνητική ανύψωση . Σε αντίθεση με τις ημέρες που τα τρένα πρέπει να ταξιδεύουν με χαλύβδινους τροχούς σε χαλύβδινη τροχιά, η τεχνολογία maglev επιτρέπει στα τρένα να «αιωρούνται» πάνω σε ράγες, απαλλαγούμε από την τριβή που θα τους είχε επιβραδύνει.

Η τεχνολογία Maglev υπάρχει ήδη εδώ και αρκετές δεκαετίες. Αν και δεν έχει εφαρμοστεί ευρέως (λόγω του υψηλού κόστους του), η τεχνολογία maglev έχει επιτύχει την πορεία της σε περιοχές της Ασίας τελικά. Τα τρένα Maglev αφθονούν στην Ιαπωνία και την Κίνα, με ταχύτερα ικανά να ωθούν τους επιβάτες στα 268 μίλια ανά ώρα (431 km / h).

Επί του παρόντος, το Shanghai Maglev είναι το ταχύτερο ηλεκτρικό τρένο που λειτουργεί στο εμπόριο στον κόσμο, αλλά μια νέα εξέλιξη μπορεί να σπάσει αυτό το ρεκόρ. Το τρένο Chuo Shinkansen, που βρίσκεται υπό ανάπτυξη στο Τόκιο της Ιαπωνίας, αναμένεται να φτάσει τα 314 μίλια την ώρα (505 km / h).

  Σχέδιο ενός νέου τρένου maglev . Πηγή: Saruno Hirobano / Wikimedia

Η γραμμή θα φτάσει μεταξύ Τόκιο και Ναγκόγια, ένα ταξίδι 178 μιλίων που θα διαρκέσει μόλις 40 λεπτά. Αυτή είναι μια εντυπωσιακή ταχύτητα και θα κάνει το τρένο πολύ αποτελεσματικό για τους ταξιδιώτες μεταξύ των δύο περιοχών. 

Καθώς η τεχνολογία maglev εξελίσσεται, μια ισχυρότερη περίπτωση μπορεί να γίνει για παγκόσμια υιοθέτηση. Για παράδειγμα, η γρηγορότερη τεχνολογία maglev καθιστά αυτά τα τρένα ένα πολύ πιο αποτελεσματικό εργαλείο μετακίνησης. Φανταστείτε ότι μπορείτε να ταξιδέψετε 240 μίλια (390 χλμ.) Από το Ντάλας του Τέξας στο Χιούστον σε μόλις μία ώρα - αυτή τη στιγμή είναι ένα ταξίδι διάρκειας 4 και μισής ώρας με το αυτοκίνητο. Η ύπαρξη σιδηροδρομικής γραμμής υψηλής ταχύτητας που θα συνδέει μακρινά οικονομικά κέντρα θα συρρικνώσει περαιτέρω τον κόσμο μας. Η θήκη είναι ισχυρή, αν και τα τρένα και οι σιδηροδρομικές γραμμές του Maglev είναι ακόμα ακριβά για την κατασκευή τους.

Αλλά υπάρχουν περισσότερα.

Τα τρένα Maglev είναι επίσης πλήρως ηλεκτρικά, πράγμα που σημαίνει ότι εάν η ηλεκτρική ενέργεια που χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία τους προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές όπως η ηλιακή ή αιολική ενέργεια, τα τρένα maglev θα έχουν πολύ χαμηλό ανθρακικό αποτύπωμα, όλα ενώ αποτελούν μια από τις πιο αποτελεσματικές μορφές ταξιδιών μεγάλων αποστάσεων . Αυτός ο συνδυασμός επιτρέπει στους καταναλωτές να έχουν την καλύτερη μορφή διέλευσης ενώ βοηθούν το περιβάλλον, κάτι που θα μπορούσε να οδηγήσει στην ευρύτερη υιοθέτηση σιδηροδρόμων υψηλής ταχύτητας την επόμενη δεκαετία.

Προόδους για την κατάρτιση της υποδομής

Ένα από τα μεγαλύτερα εμπόδια για την περαιτέρω ανάπτυξη των αμαξοστοιχιών είναι η ποσότητα της υποδομής που απαιτείται για την υποστήριξή τους. Αν και είναι αξιοσημείωτο ότι πολλές εναλλακτικές λύσεις, όπως αυτοκινητόδρομοι, απαιτούν σημαντικές εξελίξεις στην υποδομή. Ωστόσο, η υποδομή για τη σιδηροδρομική διαμετακόμιση έχει μερικά επιπλέον οφέλη, κυρίως επειδή τα τρένα ταξιδεύουν σε σταθερές διαδρομές, καθιστώντας ευκολότερη την αφαίρεση των οδηγών από την εξίσωση. Τα σιδηροδρομικά ταξίδια επίσης δεν πρέπει να αντιμετωπίζουν καθυστερήσεις από πεζούς ή συχνά οδηγούν σε άλλη κίνηση, καθώς οι σιδηροδρομικές γραμμές έχουν πάντα το δικαίωμα διέλευσης.

Τα τρένα χωρίς οδηγό, ή αυτόνομα, αυξάνονται επίσης σε χρήση. Για παράδειγμα, πολλά τρένα στη Βραζιλία, την Κίνα, την Τουρκία και τη Μαλαισία έχουν ήδη οδηγήσει χωρίς οδηγό. Η διαχείριση αυτών των αμαξοστοιχιών πραγματοποιείται από έναν κεντρικό σταθμό ελέγχου και προσφέρει το πλεονέκτημα της συχνότερης λειτουργίας με λιγότερο προσωπικό. Αυτό μειώνει το κόστος λειτουργίας και βοηθά τα τρένα να λειτουργούν πολύ πιο ομαλά.

Τα κέρδη απόδοσης από αυτόνομα τρένα θα μπορούσαν να βοηθήσουν να γίνει το επιχείρημα για σιδηροδρομικές γραμμές υψηλής ταχύτητας ακόμη καλύτερο. 

Υπάρχει μια άλλη πλευρά στο επιχείρημα για αυτόνομα τρένα που αυξάνει την αποτελεσματικότητά τους για χρήση σε μαζικές μεταφορές. Αυτή είναι η δημιουργία αυτού που ονομάστηκε «Διαδίκτυο των τρένων». 

Το Διαδίκτυο των τρένων

Αυτό συνεπάγεται τη χρήση Big Data, αισθητήρων και προγνωστικών αναλυτικών στοιχείων για να εγγυηθεί στους πελάτες τους σχεδόν 100% αξιοπιστία. Αυτή η κεντρική διαχείριση θα επιτρέψει τελικά στα τρένα να είναι όσο το δυνατόν πιο αποτελεσματικά, μεγιστοποιώντας τον αριθμό των ατόμων που μπορούν να μεταφερθούν σε μια δεδομένη χρονική στιγμή απλά αλλάζοντας την ταχύτητα ταξιδιού, τους χρόνους άφιξης και αναχώρησης και άλλους παράγοντες. Αυτό δίνει στους χειριστές πολύ περισσότερο έλεγχο της ροής των ανθρώπων σε όλη την πόλη τους από ποτέ.

Τέλος, ένα άλλο όφελος των ταξιδιών με τρένο σε σύγκριση με τον αυτοκινητόδρομο ή τα αεροπορικά ταξίδια είναι απλώς ο χώρος ανά επιβάτη που επιτρέπει. Επειδή τα τρένα εξαρτώνται λιγότερο για την αποδοτικότητα στο συνολικό τους βάρος από ό, τι τα αεροσκάφη, μπορεί να διατίθεται περισσότερος χώρος στα τρένα στους επιβάτες. Αυτό σημαίνει ότι οι επιβάτες που ταξιδεύουν σε μεγάλα ταξίδια μπορούν να έχουν μεγαλύτερη γκάμα ανέσεων, όπως αμαξίδια και σαλόνια. Στα τρένα, οι ταξιδιώτες μπορούν επίσης να μετακινούνται, ενώ υπόκεινται σε λιγότερες αναταράξεις από ότι σε αεροπλάνο.

Το υπερβολικό

Δεν μπορεί κανείς να μιλήσει για τα τρένα χωρίς να εξετάσει το πιθανό μέλλον του (ή του ανταγωνιστή): Το hyperloop. Πηγή: Rich Macf / Wikimedia

Η σύγκριση του hyperloop με τα τρένα maglev που αναφέραμε προηγουμένως αποδεικνύει το σαφές όφελος - ταχύτητα. Ένα πλήρως λειτουργικό hyperloop θα μπορούσε να επιτύχει ταχύτητες 700 μιλίων ανά ώρα (1126 km / h), υπερδιπλασιάζοντας τις ταχύτητες που μπορούν να φτάσουν τα τρένα maglev. Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στην έλλειψη αντίστασης στον αέρα στο υπερσυσκευή, χάρη στο ότι βρίσκεται σε σωλήνα κενού. 

Αυτή η υψηλή ταχύτητα θα μπορούσε να κάνει το σιδηρόδρομο (err, loop;) να ταξιδεύει πολύ πιο πρακτικό. Θα μπορούσε να μειώσει ήδη τους μικρούς χρόνους ταξιδιού στο μισό, σε σύγκριση με την εναλλακτική λύση σιδηροδρόμου υψηλής ταχύτητας. 

Το μεγαλύτερο πρόβλημα με το hyperloop είναι το εξαιρετικά υψηλό κόστος κατασκευής και συντήρησης, καθώς και το γεγονός ότι δεν υπάρχει ακόμη. Ενώ έχουν διεξαχθεί πολλές δοκιμές υπερ-βρόχου, και βρίσκονται σε εξέλιξη ορισμένα μικρά έργα μεγάλου προφίλ, εξακολουθούν να είναι αρκετά χρόνια πριν δούμε την πρακτική εφαρμογή του. Ωστόσο, μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του 2030, το hyperloop μπορεί να είναι έτοιμο.

Trevor English

interestingengineering.com/how-trains-are-expected-to-improve-over-the-next-decade

Επιμέλεια: Χρήστος Γιαννακίδης