گسترش حمل و نقل ریلی و کاهش مصرف انرژی

حمل و نقل ریلی بیشترین کارآیی را در برابر انرژی مصرفی تولید می کند و این در حالی است که کمترین آسیب را به محیط زیست وارد می کند به عبارت دیگر صنعت راه آهن سازگارترین روش جا به جایی در ارتباط با محیط زیست است, به گونه ای که به صنعت جا به جایی سبز معروف شده است

آمارهای سازمان ملل نشان می‌دهد که جمعیت کره زمین که در سال ۱۹۵۰، دو و نیم میلیارد نفر بود، در ابتدای هزاره سوم به ۱/۶ میلیارد رسید و این جمعیت در سال‌های ۲۰۲۵ و ۲۰۵۰ به ترتیب ۸ و ۹.۲ میلیارد نفر خواهد بود. این رشد جمعیت به همراه خود رشد اقتصادی را به ارمغان آورد و رشد اقتصادی هم با مصرف سریع منابع طبیعی مایه آسیب جدی به محیط زیست طبیعی کره زمین شده است.

پیش‌بینی می‌شود میزان تولید سالانه گاز دی اکسید کربن که در ابتدای هزاره سوم ۴۲ گیگا تن در سال بود، در سال ۲۰۵۰ به ۸۵ گیگا تن در سال برسد. روند وحشتناک مصرف منابع طبیعی که آسیب‌های جبران ناپذیری به محیط زیست وارد آورده، این سئوال حیاتی و اساسی را پیش رو قرار می دهد که برای متوقف نمودن دهشتناکی که پیش روی بشر قرار دارد چه باید کرد.

بررسی‌ها نشان داده است که جمعیت کره زمین منابع طبیعی را با نسبت ۲۵ درصد بیش از آنچه کره خاکی قدرت جبران آن را دارد مصرف می‌کند.

دو سوم مجموع گازهای گلخانه‌ای تولید شده نتیجه فعالیت‌ها و تقاضای روزافزون بشر برای تولید و مصرف انرژی می باشد. تولید این همه گازهای گلخانه ای منجر به تغییرات اقلیمی و دورنمای ترسناک ناشی از تغییرات اقلیمی نظیر ذوب سریع یخ‌های قطبی و بالا آمدن آب دریاها از یکسو و قحطی و خشکسالی در بخش وسیعی از کره زمین از سوی دیگر می‌باشد. واقعاً چه عواملی باعث این وضعیت مخرب و ترسناک شده‌اند. کارشناسان معتقدند تغییرات جمعیتی و روند شهرنشینی مهم‌ترین عوامل بروز وضعیت موجودند. رشد سریع جمعیت باعث گسترش فعالیت اقتصادی و در نتیجه روند روزافزون مصرف منابع می‌شود جمعیت بیشتر، محصولات بیشتر می‌خواهد و تولید بیشتر به ایجاد مشاغل بیشتر می‌انجامد. با افزایش مشاغل، تقاضا برای امکانات جابه‌جایی بیشتر و سریع‌تر شهری و حومه افزایش می‌یابد. نتیجه زنجیره فوق افزایش تقاضای انرژی و مصرف سریع منابع انرژی است که خود منجر به تولید و افزایش گازها و محصولات جانبی مضر و آسیب رسان به محیط زیست و اقلیم کره زمین می‌شود.

در مورد خطر پدیده شهرنشینی و روند رو به رشد مهاجرت به شهرها کافی است بدانیم که شهرها فقط ۰.۴ درصد سطح زمین را اشغال می‌کنند ولی ۸۰ درصد گازهای آلاینده و مخرب اقلیم را تولید می‌کنند. براساس آمارهای سازمان ملل هم اکنون در حدود نیمی از جمعیت کره زمین در شهرها زندگی می‌کنند ولی پیش‌بینی می‌شود که با روند موجود در سال ۲۰۳۰ نسبت جمعیت شهرنشین به ۶۰ درصد کل جمعیت کره زمین برسد. این جمعیت شهرنشین هم اکنون و در آینده مصرف کنندگان طماع منابع طبیعی و تولیدکنندگان بی‌رحم مواد و گازهای مخرب محیط زیست و اقلیم می‌باشند و خواهند بود.

راه حل چیست؟ به نظر می‌آید تنها راه حل وضع موجود و آنچه در پیش روست کم کردن آسیب به محیط زیست از طریق یافتن و استفاده از فناوری‌هایی است که بیشترین کارآیی تولید انرژی را از کم‌ترین منابع طبیعی داشته باشند. به این ترتیب صاحبان همه صنایع مسئول بهبود فناوری تولید با هدف بیشینه کارآیی هستند. در این میان در صنعت ترابری، حمل و نقل ریلی بیشترین کارآیی را در برابر انرژی مصرفی تولید می‌کند و این در حالی است که کمترین آسیب را به محیط زیست وارد می‌کند به عبارت دیگر صنعت راه‌آهن سازگارترین روش جا به جایی در ارتباط با محیط زیست است، به گونه‌ای که به صنعت جا به جایی سبز معروف شده است. برای جذب مسافر بیشتر به راه آهن، ارائه امکانات سفر ارزان با تجهیزات و قطارهای تمیز، آرام و راحت، قابل اعتماد، وقت شناس، ایمن و ایستگاه‌های ایمن با طراحی جذاب و در صورت امکان یکپارچه کردن تمام امکانات سفر به گونه‌ای که جابه‌جایی و تعویض وسیله سفر بلافاصله و در کمترین زمان صورت گرفته و مسافر بتواند بلافاصله با وسیله جدید به سفر ادامه دهد، بسیار ضروری است. باید شهرنشینان و همگان متقاعد شوند که کیفیت بالای زندگی در محیط زیستی حفاظت شده، فقط زمانی ممکن خواهد بود که امکانات ترابری عمومی قابل اعتماد و ایمن با کارآیی بالا در اختیار باشد، صنعت ریلی و بهره برداران با استفاده از تجهیزات حمل و نقل خودکار به نحوی که قابلیت انعطاف کافی برای تطابق با خواست مسافران را داشته باشد می توانند اعتماد مردم را جلب کند. امکانات و تسهیلات جا به جایی ریلی باید آنقدر جذاب باشند که مردم ترجیح دهند خودروی شخصی را در خانه گذارده و به سمت سامانه‌های ریلی روی آورند. صنعت ترابری ریلی می‌بایستی با ایجاد خطوط جدید و اتصال ریلی نقاط پرجمعیت، امکان مساوی مسافرت آسان و سریع همه مردم از هر نقطه به نقطه دیگر شهر را فراهم آورد. به این ترتیب حمل و نقل ریلی نقش مهم خود را در حفاظت از محیط زیست و قابل زیست کردن نقاط مختلف شهر برای همه به منصه ظهور خواهد رساند. علاوه بر راه آهن شهری، ساخت خطوط ریلی برای اتصال مرکز شهرها به فرودگاه‌ها که معمولاً در فاصله دوری از شهر قرار دارند و نیز به کارگیری سامانه‌های پیاده بر متحرک که مسافران را درون فرودگاه‌ها جا به جا می‌کند نیز اهمیت بسیار دارد. یکی دیگر از وظایف مهم بخش صنعت، لزوم استفاده از مواد اولیه سازگار با محیط زیست و قابل بازیافت که کمترین صدمه را در فرآیند تولید، بهره برداری، عمر مفید و بازیافت به محیط زیست وارد می‌سازند، می‌باشد. تامین انرژی و استفاده از قطارها باید حداقل گازهای گلخانه‌ای را ایجاد کند.

یکی از راه‌های کاهش مصرف انرژی، تلاش برای کم کردن از وسایل خط نورد است. وزن کمتر همراه با استفاده از فناوری ترمز باززا، انرژی مصرفی را به گونه ای چشم گیر کاهش می دهد. همچنین ترمزهای جدید که هیچ گونه ذرات آلاینده را در محیط زیست پخش نمی‌کنند باید مورد استفاده قرار گیرند. مساله دیگر در جذب مسافران پیش بینی راحتی مسافر است. مثلاً در فناوری‌های جدید قطارها را با کف فوق العاده پایین می سازند به طوری که افراد معلول، ناتوان و حتی افرادی که با ویلچر تردد می کنند بدون هیچ مشکلی بتوانند سوار یا پیاده شوند. آلودگی صوتی از دیگر عواملی است که می‌بایستی در برنامه‌های تحقیقاتی موسسات پژوهشی قرار گیرد. این امر به خصوص در خطوط سطحی قطارهای شهری اهمیت دو چندان دارد.

سیستم‌های جدید ترمز باززا که به عنوان بخشی از سامانه تامین نیروی کشش با آن یکپارچه شده‌اند، انرژی بازیافتی در زمان ترمزگیری را برای مصرف بعدی ذخیره می‌کنند. ادعا شده است که تا پانصد هزار کیلووات ساعت از نیاز اولیه انرژی را می توان به این ترتیب صرفه جویی کرد. چنین وضعیتی میزان پخش گاز دی اکسید کربن را به نحو چشم گیری کاهش خواهد داد. به دام انداختن و استفاده از نیروهای تجدیدپذیر به خصوص انرژی خورشیدی اثر چشم گیری در حفظ محیط زیست جهانی دارد. از پیل‌های فتوولتائیک با موفقیت برای تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی برقی و روشن کردن دیودهای نوری استفاده شده به طوری که مطالعات جدی برای جایگزینی دیودهای نوری راه اندازی شده با انرژی خورشیدی به جای علائم مکانیکی در جریان است.

در صورت موفقیت این مطالعات نیازی به استفاده از سوخت‌های فسیلی برای راه اندازی علائم نخواهیم داشت.

به هر حال برای آسیب کمتر به محیط زیست می‌توان و باید به بهینه‌سازی بخش‌های مختلف سیستم همت گماشت. قطاری را تصور کنید که به علت عمل نکردن سوزن تعویض خط مجبور به توقف شده است.

در چنین حالتی اگر چه قطار متوقف شده ولی روشن و در حال مصرف انرژی است. حال اگر به جای سوزن‌های معمولی از سوزن‌های الکترومکانیکی استفاده شود تا تاخیرها به حداقل برسد، مصرف انرژی هم کاهش می یابد. به همین ترتیب سامانه‌های خودکار نظارت و کنترل قطار، توقف را به حداقل رسانده و مصرف انرژی را باز هم کاهش می‌دهند.

سامانه‌های کنترل هوشمند ترافیک نیز با کاستن از توقف‌ها و فراهم ساختن امکانات استفاده بهینه از زیرساخت‌ها مصرف انرژی را کاهش می‌دهند.

شاید بد نباشد در پایان اشاره به لندن، یکی از کلان شهرهایی که در گذشته ای نه چندان دور درگیر ترافیک پیچیده و آلودگی هوا بود داشته باشیم.

راه‌اندازی چندین خط ریلی برای رفت و آمد مسافران شهر و حومه لندن در سال ۲۰۰۱ زمینه مساعدی برای اخذ عوارض طرح ترافیک ایجاد کرد به گونه ای که مردم لندن توانستند پس از سال‌ها ترافیک روان‌تری را تجربه کنند.

امروزه کیفیت هوای لندن با تمهیدات صورت گرفته به مراتب بهبود یافته است.

مهندس محمود خبازنیا

نشریه توسعه صنعت