Ko je škotski kitajski učenjak James Legge spomladi 1873 odšel iz Šanghaja v Peking, mu je pot vzela dva tedna. Najprej je s čolnom prišel do Tianjina, nato pa z mulo do kitajske prestolnice. Danes enako potovanje, dolgo 1200 km, traja nekaj več kot štiri ure s hitro železnico. Let med obema mestoma traja dve uri in 20 minut. Kar zadeva Evropo, obstajajo hitri vlaki Frecciarossa od Milana do Rima, ki lahko dosežejo cilj v manj kot treh urah, od Tokia do Osake - hitri vlaki Shinkansen - dve uri in pol.
Ljudje še nikoli niso potovali tako hitro in enostavno kot danes. Toda to udobje ima svojo ceno: promet predstavlja 20 % svetovnih emisij ogljikovega dioksida in v zadnjih treh desetletjih se je stopnja emisij ogljikovega dioksida iz prometa povečala hitreje kot iz katerega koli drugega vira. To še posebej velja letalski prevoz, pri čemer so emisije rasle hitreje kot pri železniškem ali cestnem prometu. V zvezi s tem se postavlja vprašanje: ali je mogoče potovati z velikimi hitrostmi, ne da bi ubili planet? In če da, kako?
Hitrejša, čistejša, bolj zelena in opremljena z naprednimi tehnologijami je železnica edina oblika prevoza, ki ima trenutno vse možnosti, da postane osnova za izpolnjevanje naših prihodnjih potreb po mobilnosti. Z 200. obletnico prve potniške železnice, ki se bliža leta 2025, so vlaki pomembnejši kot kdaj koli prej za zagotavljanje trajnostne mobilnosti v svetu, ki se sooča z izzivi podnebnih sprememb, naraščajoče urbanizacije in rasti prebivalstva. Svetovno mestno prebivalstvo raste s hitrostjo dveh ljudi na sekundo, kar vsak dan ustvari 172800 novih mestnih prebivalcev. Medtem ko prebivalstvo upada v nekaterih regijah sveta, kot sta Evropa in Japonska, naj bi se 90 % rasti prebivalstva zgodilo v mestih in velemestih držav v razvoju.
Za premikanje teh hitro rastočih mest, regij in metropol je učinkovit javni prevoz ne samo zaželen, ampak nujen.
Elegantni novi "hitri vlaki" so pogosto na naslovnicah, saj se omrežje linij v Evropi in Aziji še naprej širi, nove proge pa so načrtovane ali že v izgradnji v državah, kot so Francija, Nemčija, Španija, Indija, Japonska in na v veliko večjem obsegu na Kitajskem, kjer bo omrežje za visoke hitrosti do leta 2025 doseglo 50000 km.
Ko bo kontroverzna proga High Speed 2030 (HS2) dokončana v začetku leta 2 zaradi prekoračitev proračuna in ranljive pokrajine, bo imela Anglija najhitrejše redne vlake na svetu, ki običajno vozijo s 362 km/h, vendar lahko razvijejo hitrost do do 400 km/h.
Z združevanjem japonske tehnologije vlakov za visoke hitrosti z britanskim dizajnom bo flota HS2 vredna 2,5 milijarde dolarjev spremenila potovanja na dolge razdalje med Londonom in angleškim Midlandsom ter severnimi mesti. Prenos storitev na dolge razdalje na HS2 bo sprostil tudi prepotrebne zmogljivosti na obstoječih železnicah za prevoz več lokalnih potnikov in tovora.
Po več desetletjih obratovanja pa so države, kot so Francija, Japonska in Kitajska, ugotovile, da so prednosti obratovanja hitrih vlakov pri hitrostih nad 320 km/h večje od znatno višjih stroškov vzdrževanja in energije, ki jih imajo. Zdaj priznani voditelji hitrih vlakov na Japonskem in Kitajskem niso omejeni na tehnologijo "jeklo na jeklo", ampak razvijajo vlake, ki lahko razvijejo hitrosti do 600 km/h.
Koncept hitrih vlakov, ki vozijo po posebnih tirih z uporabo magnetne levitacije (maglev), se že več kot 50 let oglašuje kot »prihodnost potovanja«, vendar razen nekaj eksperimentalnih prog in kitajske poti, ki povezuje središče Šanghaja z letališčem , tako je ostalo večinoma teoretično.
Ampak ne za dolgo. Japonska vlaga 72 milijard dolarjev v projekt Chuo Shinkansen, ki bo vrhunec več kot 40 let trajajočega razvoja maglev. 286-kilometrska proga bo Tokio in Nago povezala v samo 40 minutah, sčasoma pa naj bi se podaljšala do Osake, s čimer bi 500-kilometrsko pot iz prestolnice skrajšala na 67 minut. Gradnja se je začela leta 2014 in naj bi bila po prvotnih pričakovanjih končana do leta 2027 (z odprtjem proge Nagoya-Osaka deset let pozneje), vendar težave s pridobivanjem dovoljenja za del proge pomenijo, da datum odprtja trenutno ni znan. Zamude in velike prekoračitve stroškov so mnoge pripeljale do dvoma o ekonomski vrednosti projekta.
Takšne težave verjetno ne bodo nastale na Kitajskem, ki prav tako gradi magnetne transportne proge kot alternativo zračnemu prevozu na kratke razdalje in za zagotavljanje bliskovito hitrega potovanja skozi svoja gosto poseljena mestna območja. Kitajska namerava ustvariti "triurne prometne kroge" okoli svojih večjih mest, s čimer bo grozde mest spremenila v gospodarske centre.
Na jugu najbolj naseljene države na svetu, v regiji delte Biserne reke, ki obsega Hong Kong, Guangzhou in Shenzhen, živi že več kot 120 milijonov ljudi. Kitajski načrtovalci upajo, da bodo združili devet mest v regiji in ustvarili urbano aglomeracijo s 26000 kvadratnimi kilometri. Poti z magnetno blazino so predvidene za poti Šanghaj–Hangzhou in Chengdu–Chongqing ter številne druge, če se izkažejo za uspešne.
V drugih državah sveta lahko veliki stroški in pomanjkanje integracije z obstoječimi železnicami postanejo ovira za nadaljnje širjenje tehnologije maglev. Kitajska, ki se že spopada z zastoji in onesnaženostjo v svojih gosto naseljenih mestih, je samo decembra 2021 odprla 29 novih prog podzemne železnice v skupni dolžini 582 km. Številne druge države z rastočimi mesti bodo morale kmalu slediti temu, če ne želijo biti preobremenjene.
Da bi izpolnila ta pričakovanja, se bo morala železniška industrija hitro premakniti v več smereh, da bi zagotovila znatno večjo zmogljivost, večjo učinkovitost, zanesljivost in cenovno dostopnost.
Avtomatiziran promet je prisoten že desetletja – proga Victoria londonske podzemne železnice je delno delovala na ta način od odprtja leta 1967 – vendar je običajno omejen na avtonomne proge z enakimi vlaki, ki vozijo v določenih intervalih.
V zadnjih letih je Kitajska prevzela vodilno vlogo pri železnicah brez voznika, predvsem z uvedbo edinih hitrih avtonomnih vlakov na svetu, ki vozijo s hitrostjo do 300 km/h med Pekingom in zimskimi olimpijskimi igrami leta 2022. Japonska prav tako eksperimentira z "vlaki naboji", ki lahko avtonomno potujejo od terminalov do depojev za vzdrževanje, s čimer voznikom omogočijo upravljanje donosnejših vlakov.
Vendar je upravljanje vlakov brez voznika na avtonomnih progah eno. Zagotoviti njihovo varno obratovanje na tradicionalnih mešanih železnicah, kjer se mešajo potniški in tovorni vlaki zelo različnih lastnosti, hitrosti in teže, je veliko težje.
Veliki podatki in tako imenovani internet stvari bodo načinom prevoza omogočili medsebojno interakcijo in interakcijo z okoljem, kar bo utrlo pot za bolj integrirana, intermodalna potovanja. Inteligentni roboti bodo imeli večjo vlogo pri pregledovanju infrastrukture, kot so predori in mostovi, pa tudi pri učinkovitem vzdrževanju starajočih se struktur.
Kljub dokazani prijaznosti do okolja v primerjavi z letalstvom mora železnica še veliko narediti, da bi zmanjšala lastne emisije ogljika in onesnaževanje, ki ga povzročajo dizelski motorji. V skladu s cilji Združenih narodov glede podnebnih sprememb so se številne države zavezale, da bodo do leta 2050 ali celo prej opustile dizelske vlake.
V Evropi in mnogih delih Azije je večina najbolj obremenjenih linij že elektrificiranih, vendar se stanje razlikuje od skoraj 100-odstotne elektrifikacije v Švici do manj kot 50-odstotne v Združenem kraljestvu in skoraj nič v nekaterih državah v razvoju. V Severni Ameriki prevladuje dizel – zlasti na prevladujočih tovornih železnicah – in v Evropi in Aziji ni enakega apetita po elektrifikaciji.
Videti je, da bo tehnologija baterij igrala pomembno vlogo pri odmiku od "umazanih dizlov" tako pri prevozu težkega tovora kot pri tihih potniških poteh, kjer popolne elektrifikacije ni mogoče upravičiti. Trenutno se preizkušajo ali razvijajo številni prototipi na baterijski pogon, z napredkom tehnologije pa naj bi se odvisnost železnice od dizla začela zmanjševati pred koncem tega desetletja.
Za druge je vodik veliko upanje za dekarbonizacijo železniškega prometa. Zeleni vodik, ustvarjen v posebnih obratih, ki uporabljajo obnovljive vire električne energije, se lahko uporablja za napajanje gorivnih celic, ki poganjajo elektromotorje.
Francoski proizvajalec vlakov Alstom je vodilni s svojim vodikovim električnim vlakom Coradia iLint, ki je prve potnike prepeljal leta 2018, s čimer je tlakoval pot proizvodnim različicam, ki so zdaj v izdelavi za več evropskih držav.
Železnice po vsem svetu se soočajo tudi z izzivi, povezanimi z naravnimi nesrečami. Nove in rekonstruirane železnice se vedno bolj načrtujejo ob upoštevanju spreminjajočega se podnebja: izboljšano odvodnjavanje, varstvo okolja in obnova naravne krajine igrajo pomembno vlogo pri povečanju varnosti in zanesljivosti železnic.
Medtem pa je zavedanje o okoljski škodi, ki jo povzroča letalski promet, že povzročilo oživitev nočnih potovanj z železnico v Evropi.
Ko govorimo o vlakih prihodnosti, je seveda treba govoriti o tehnologiji Hyperloop. Uporaba vakuuma za potovanje s hitrostjo več kot 1000 km na uro – o tem govorimo. Po mnenju mnogih bo to revolucioniralo naš način gibanja. Vendar obstajajo utemeljeni dvomi. Preprosto povedano, to je vlak v cevi. Deluje tako, da odpravi dva dejavnika, ki upočasnjujeta vozila: zrak in trenje. Sistem Hyperloop je sestavljen iz dveh glavnih elementov: cevi in kapsul. Cevi so skoraj vakuumske. Kapsule so nosilci pod pritiskom, ki se premikajo znotraj cevi. Ideja je uporaba trajnih magnetov na vozilu.
Tako kot motorni vagoni tudi stroki potujejo v konvojih. Medtem ko se vagoni povezujejo med seboj, lahko kapsule Hyperloop potujejo na različne destinacije. Kot pri vožnji po avtocesti lahko vsak od njih zapusti cesto in spremeni smer gibanja. Lahko se pridružijo kolonam ali pa jih zapustijo, odvisno od smeri, v katero so namenjeni. Transportni sistemi Hyperloop so popolnoma električni. Za potiskanje kapsul na vsak kilometer se poleg motorjev uporablja tudi set magnetov. Skoraj popolna odsotnost zračnega upora in trenja pomeni, da ni potrebe po stalnem pogonskem sistemu. Zato je potrebna manjša energija.
Leta 2013 je Elon Musk objavil tehnični dokument, v katerem je opisal delovanje vakuumskega cevnega transportnega sistema. Od takrat je več skupin po vsem svetu začelo delati na tem konceptu mobilnosti.
Hyperloop je še vedno velik inženirski izziv. Čeprav se je na papirju izkazalo za izvedljivo, je v praksi izzivov veliko več. Poleg znatnih začetnih stroškov bo tesnjenje cevi zahtevalo znatne stroške vzdrževanja. Hyperloop steze so izdelane iz jekla, ki se širi in krči glede na zunanjo temperaturo. Posledica tega so ohlapni sklepi. To lahko povzroči znatne stroške vzdrževanja. Druga točka je pridobitev zemljišč. Poleg tega je treba ugotoviti še veliko vidikov varnosti - potovanje je lahko veliko bolj nevarno, če pride do napak. Tako visoka hitrost lahko povzroči vrtoglavico pri potnikih, ki bodo imeli med potjo tudi omejen prostor za gibanje.
Na aplikacijah Hyperloop se ukvarja več skupin v Evropi in svetu. Vendar so izzivi, ki jih je treba premagati – financiranje, varnost in zemljišče – še vedno glavne ovire za uvedbo Hyperloopa. Dokler jih ne rešijo, bodo ideje o potovanju v podzemni železnici ostale sanje.
Ocenjuje se, da bodo do leta 2050 potniške in tovorne železnice predstavljale hrbtenico naših prometnih omrežij, proge na dolge razdalje med multimodalnimi vozlišči pa bodo del lokalnih omrežij. S potrebno politično in tehnično podporo bo imela železnica vse večjo vlogo tudi v mednarodnem prometu, saj bo zagotavljala visokokakovostno alternativo cestnemu prometu in letalskemu prevozu na kratke razdalje.
V bližnji prihodnosti bodo naložbe po vsem svetu še vedno v veliki meri temeljile na tradicionalnih železnicah jeklo na jeklo. Nobenega razloga ni za dvom, da bo še naprej določal prihodnost železniškega prometa v prihodnjih desetletjih – tako kot že skoraj 200 let.
No, vse to so načini, kako se lahko nekega dne premikamo brez škode za okolje. Toda zaenkrat je prihodnost že tukaj: hitre železnice ponujajo hiter in nizkoogljičen način potovanja med mesti. Če bi James Legge danes odpotoval v Peking, ne bi potreboval ladje in zagotovo ne bi potreboval mule. Kar stopil bi na vlak.
Preberite tudi:
Pustite Odgovori