أخبار ar.wedoany.com، في ظل عملية التحديث الواسعة لأسطول القطارات في صناعة السكك الحديدية للركاب في الولايات المتحدة، وخلال مؤتمر السكك الحديدية التابع لجمعية النقل العام الأمريكية (APTA)، أجمع خبراء من شركة أمتراك (شركة السكك الحديدية الأمريكية)، وهيتاشي ريل (السكك الحديدية هيتاشي)، وأروب (أروپ) على أن الكهربة لا تزال الخيار الأمثل في المناطق الممكنة، لكن التقدم في أنظمة البطاريات، والتقنيات الهجينة، وتقنيات عربات السكك الحديدية الحديثة، يوفر لمشغلي القطارات خيارات إضافية لمواجهة تحديات الأساطيل القديمة وشبكات الكهربة الجزئية.
خلال السنوات القليلة القادمة، ستطلق أمتراك ثلاثة أساطيل رئيسية: قطارات الجيل التالي من أكيلا، ومجموعات قطارات أيرو الجديدة، وأسطول المسافات الطويلة الجديد في نهاية المطاف. تمثل هذه المشاريع الثلاثة معًا واحدة من أكبر الاستثمارات في عربات السكك الحديدية في تاريخ أمتراك.
أشار كريس جاجودينسكي، نائب رئيس العمليات في أمتراك، إلى أن أسطول أكيلا الأصلي الذي تم إطلاقه في عام 2000 غيّر بشكل جذري أسلوب السفر بين المدن في الممر الشمالي الشرقي، حيث كانت هذه القطارات تقطع مسافة تصل إلى 900 ميل يوميًا، وتجمع ما يصل إلى 28000 ميل شهريًا. دفعت دورات التشغيل الصارمة أمتراك إلى اتخاذ قرار بشراء أسطول بديل، مع اختيار متعمد للتقنيات الناضجة بدلاً من التصاميم التجريبية. ستزيد قطارات أكيلا الجديدة عدد المقاعد من 304 إلى حوالي 360 مقعدًا، مع زيادة طول كل مجموعة قطارات بحوالي 20 قدمًا فقط. هذا التصميم حيوي للممر الشمالي الشرقي المحدود المساحة، حيث لا توجد مساحة تقريبًا للتوسع في المنصات أو مرافق الصيانة أو العقارات الحضرية. من بين 28 مجموعة قطارات مخططة، تم تسليم 15 مجموعة بالفعل، ولا تزال أعمال الاختبار والتشغيل مستمرة.
ستحل سلسلة أيرو محل عربات أمفليت التي يعود تاريخها إلى عامي 1974 و1975. يشمل الطلب الأساسي لأسطول أيرو 83 مجموعة قطارات، تم تخصيص تكويناتها وفقًا لممرات مختلفة في الشبكة الوطنية. من السمات البارزة لخطة الاستبدال هذه هي البنية المزدوجة الدفع للأسطول الجديد. تعاونت أمتراك مع سيمنز (Siemens) لتحويل منصة ALC-42 إلى ALC-42E. تحمل عربة الطاقة المساعدة (APV) الموجودة خلف القاطرة محولات ومعدات كهربائية، مما يسمح للقطار بسحب الطاقة من خطوط الاتصال الهوائية عندما تكون متاحة، مع الاحتفاظ بالقدرة التقليدية على الديزل في أماكن أخرى. يقلل هذا المفهوم من تعقيد المعدات مع تحسين المرونة التشغيلية بشكل كبير. لم يعد القطار بحاجة إلى تغيير القاطرة في محطة واشنطن يونيون، ويمكنه التبديل بين الدفع الكهربائي والديزل في غضون دقائق. يقلل التشغيل المزدوج الدفع من وقت التوقف، ويبسط إدارة الأسطول، ويعزز القدرة على التعافي أثناء انقطاع التيار الكهربائي أو البنية التحتية. قال جاجودينسكي إن القطارات ثنائية الوضع ألغت جميع عمليات تغيير القاطرات، ففي السابق في واشنطن العاصمة، كانت عملية تغيير القاطرة تستغرق وقتًا طويلاً، بينما يمكن الآن إكمال عملية تغيير الطرف في غضون دقائق. من بين 83 مجموعة قطارات أمتراك أيرو التي تم طلبها من شركة سيمنز للتنقل، هناك 50 وحدة مزدوجة الدفع.
تمهد أمتراك أيضًا الطريق لاستبدال عربات السكك الحديدية للمسافات الطويلة. تجري أعمال الشراء حاليًا، ومن المتوقع استلام عروض من الشركات المصنعة في وقت لاحق من هذا العام، بهدف توقيع عقد بحلول نهاية عام 2027. قد يغطي هذا المشروع في النهاية حوالي 800 عربة، مما يجعله واحدًا من أكبر عمليات شراء عربات السكك الحديدية للركاب في أمريكا الشمالية. سيحل هذا المشروع محل معظم أسطول المسافات الطويلة القديم لأمتراك الذي يعود تاريخه إلى السبعينيات والثمانينيات من القرن الماضي.
ناقش المؤتمر أيضًا دور تكنولوجيا البطاريات. أكد أليساندرو فانوتشي، مدير إدارة المحافظ في هيتاشي ريل (السكك الحديدية هيتاشي)، أن تكنولوجيا البطاريات أصبحت مكملاً عمليًا للكهربة التقليدية. اعترف بأن الكهربة لا تزال الحل الواسع النطاق، لكنه أشار إلى أن قطارات البطاريات لا تتطلب تقريبًا أي تعديلات على البنية التحتية الحالية، ويمكنها ربط الأجزاء غير المكهربة. لذلك، فإن استراتيجية هيتاشي ريل معيارية، حيث طورت حزم بطاريات قابلة للتوسع يمكنها استبدال وحدات الدفع بالديزل أو دمجها في مجموعات قطارات جديدة. تم وضع هذه التكنولوجيا في الخدمة التجارية في أوروبا، بما في ذلك قطارات بلوز في إيطاليا، التي تجمع بين التشغيل الكهربائي والديزل والبطاريات ضمن منصة واحدة. أزال أحدث إصدار محرك الديزل بالكامل، واستبدله بحزمة بطاريات تزيد عن 600 كيلوواط/ساعة، مع مدى يصل إلى حوالي 100 كيلومتر بين فترات الشحن.
يعود هذا التطور إلى النضج السريع لتكنولوجيا البطاريات خلال العقد الماضي. قال فانوتشي إن كثافة الطاقة في البطاريات زادت بنحو 60%، وأن التحسينات في أنظمة إدارة البطاريات والحماية الحرارية واستراتيجيات الاسترداد جعلت هذه التكنولوجيا جذابة بشكل متزايد لعمليات السكك الحديدية الإقليمية. في الولايات المتحدة، حيث لا يزال معظم شبكة السكك الحديدية للركاب غير مكهرب، وغالبًا ما تكون كهربة الممرات بأكملها مكلفة، فإن هذه التطورات ذات أهمية كبيرة. توفر القطارات المجهزة بالبطاريات للمشغلين مسارًا عمليًا لتقليل عمليات الديزل، وسد الفجوات بين الأجزاء المكهربة، وتحديث الخدمات الإقليمية، دون تحمل تكلفة واضطراب تركيب خطوط الاتصال الهوائية على طول الممر بأكمله.
كمصدر طاقة بديل خالٍ من الانبعاثات، قدم لوف سيجال، كبير مهندسي السكك الحديدية في أروب (أروپ)، تكنولوجيا الهيدروجين. لم يتعامل سيجال مع الهيدروجين كحل شامل، بل ناقش الجوانب ذات الأهمية التشغيلية. معظم السكك الحديدية في العالم، بما في ذلك الولايات المتحدة، لا تزال غير مكهربة، وفي بعض الخطوط منخفضة الكثافة، قد لا يكون تركيب خطوط الاتصال الهوائية مبررًا تجاريًا. بالنسبة لهذه الممرات، يمكن للهيدروجين أن يوفر بديلاً خاليًا من الانبعاثات للديزل.
أشار عرض سيجال إلى أن الهيدروجين يتميز بكثافة طاقة عالية ومدى تشغيل طويل، مع الاعتراف بالحاجة إلى بنية تحتية كبيرة، بما في ذلك المحللات الكهربائية ومرافق التخزين ومحطات التزود بالوقود المتخصصة. كما شكك في الافتراض بأن الهيدروجين يجب أن يكون في المقام الأول تقنية للتعديل. أظهرت الدراسات التي تقارن مجموعات الديزل القديمة مع مجموعات الدفع الكهربائي الجديدة أن تصميم قطارات هيدروجينية مخصصة يوفر تكاملًا أفضل للنظام من محاولة تعديل أساطيل الديزل القديمة.
بشكل عام، الاستنتاج المتكرر من العروض الثلاثة هو أنه لا توجد إجابة شاملة لاختيار التكنولوجيا المناسبة. لخص سيجال قائلاً إنه لا توجد رصاصة فضية من الناحية التقنية، بل يعتمد الأمر على الظروف المحددة. قد تفضل الخطوط منخفضة التردد والمتوسطة والطويلة المدى الهيدروجين، بينما لا تزال العمليات عالية التردد وعالية السرعة الأنسب للكهربة التقليدية. في الوقت نفسه، أصبحت أنظمة البطاريات أكثر معيارية وقابلية للتوسع وقابلية للتكيف، مما يسمح للمشغلين بتخصيص العربات لممرات فردية. يعكس مشروع أيرو لأمتراك هذه الفلسفة، حيث لم تركز شركة السكك الحديدية بشكل كامل على تقنية دفع واحدة، بل تنشر قدرات الدفع الكهربائي والديزل والبطاريات ضمن بنية أسطول متكاملة.
