సారాంశం
ప్రపంచం రవాణా యొక్క కొత్త శకానికి మారుతోంది, ఇక్కడ సుస్థిరత సాధించడం చాలా ముఖ్యం. ఇతర రవాణా విధానాలలో, రైలు ఆధారిత రవాణా వ్యవస్థలు ప్రయాణీకులను మరియు వస్తువులను తరలించడానికి మరింత ఆచరణీయమైన మరియు సమర్థవంతమైన ప్రత్యామ్నాయాన్ని అందిస్తాయి. అనుసంధానాన్ని సులభతరం చేయడమే కాకుండా, భారతదేశం వంటి అనేక దేశాల ఆర్థిక వ్యవస్థలకు ప్రధాన మద్దతుగా కూడా రైల్వే పనిచేస్తోంది. ఈ పరివర్తన వెనుక ఉన్న ప్రధాన శక్తి లోకోమోటివ్ల పరిణామం, ఇది రైల్వేలను వారి సామర్థ్యాలకు మించి, పెరుగుతున్న వ్యాపార మరియు ప్రయాణికుల డిమాండ్లను తీర్చడానికి నిరంతరం నెట్టివేసింది. ఆవిరితో నడిచే లోకోమోటివ్లతో ప్రారంభమైన ఈ ప్రయాణం, తరువాత డీజిల్తో నడిచే లోకోమోటివ్లను ప్రవేశపెట్టడంతో అదనపు చక్రాలను పొందింది, మరియు విద్యుత్తుతో నడిచే ఇంజిన్లు పర్యావరణాన్ని ప్రభావితం చేయకుండా తమ వేగ లక్ష్యాలను సాధించడానికి రైల్వేలకు సహాయపడ్డాయి. అయితే, ఎలక్ట్రిక్ లోకోమోటివ్లకు ట్రాక్ల వెంట ప్రత్యేక మౌలిక సదుపాయాలు అవసరం, ఇది ప్రాజెక్ట్ ఖర్చును పెంచుతుంది మరియు పూర్తి చేసే సమయాన్ని కూడా పెంచుతుంది.
ప్రస్తుత రైలు వ్యవస్థకు సంబంధించిన సవాళ్లను బ్యాటరీతో నడిచే రైళ్ల అమలు ద్వారా సమర్థవంతంగా పరిష్కరించవచ్చు. బ్యాటరీ ఎలక్ట్రిక్ మల్టిపుల్ యూనిట్ (బిఇఎంయు), లేదా సంచయక రైల్కార్, విద్యుత్ చోదక బహుళ యూనిట్ లేదా రైల్కార్గా నిర్వచించబడింది, ఇది పునర్వినియోగపరచదగిన బ్యాటరీల నుండి దాని శక్తిని పొందుతుంది, ఇది ట్రాక్షన్ మోటార్లకు శక్తినిస్తుంది.
సుస్థిరతను సాధించే మార్గం సుదీర్ఘమైనది, దీనికి వ్యూహాత్మక ప్రణాళిక, అవసరమైన విధాన చట్రాలు, ఆధునిక సాంకేతిక పరిజ్ఞానాల ఏకీకరణతో పాటు సురక్షితమైన, సరసమైన, వేగవంతమైన, నమ్మదగిన మరియు ముఖ్యంగా స్థిరమైన రైలు రవాణా వ్యవస్థలకు భవిష్యత్తును సృష్టించగల అవసరం ఉంటుంది. ఈ అధ్యయనం బ్యాటరీతో నడిచే రైళ్ల సామర్థ్యాన్ని పరిశీలిస్తుంది, వీటిని గ్రీన్ మొబిలిటీని అభివృద్ధి చేయడంలో ప్రత్యామ్నాయంగా చూడవచ్చు.
బ్యాటరీతో నడిచే లోకోమోటివ్ల భావన సాకారంః గతంలో పాతుకుపోయిన భవిష్యత్తు
తిరిగి వచ్చే అత్యంత అధునాతన సాంకేతిక పరిణామాలలో ఒకటి విద్యుత్ శక్తితో నడిచే రవాణా వ్యవస్థల వైపు మారడం. శిలాజ ఇంధన ఆధారిత వాహనాల పర్యావరణ ప్రభావంపై అవగాహన పెరగడంతో, పరిశుభ్రమైన ప్రత్యామ్నాయాలను కనుగొనే ప్రయత్నాలు రైలు మరియు ఆటోమోటివ్ చరిత్ర ప్రారంభ రోజుల నుండి ఉనికిలో ఉన్న ఎలక్ట్రిక్ మొబిలిటీ ఆలోచనపై కొత్త ఆసక్తికి దారితీశాయి.
Get the Daily Metro & Rail Brief
Join 125,000+ metro and rail professionals. Project updates, new tenders and contract awards from across India, in your inbox every day.
విద్యుదయస్కాంతంపై లోతైన ఆసక్తి ఉన్న శిక్షణ పొందిన రసాయన శాస్త్రవేత్త రాబర్ట్ డేవిడ్సన్ 1837లో మొదటి బ్యాటరీతో నడిచే లోకోమోటివ్ను విజయవంతంగా అభివృద్ధి చేశారు. ఆ తరువాత ఆయన 1839లో జరిగిన "విద్యుదయస్కాంత ప్రదర్శన" లో ఈ వినూత్న వాహనాన్ని ప్రదర్శించారు. లోకోమోటివ్ ఇద్దరు వ్యక్తులను రవాణా చేయగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది. డేవిడ్సన్ తరువాత పూర్తి-పరిమాణ ఎలక్ట్రిక్ లోకోమోటివ్ నమూనాను అభివృద్ధి చేయడం ద్వారా తన సృష్టిని మెరుగుపరిచాడు. ఈ లోకోమోటివ్ గాల్వానిక్ కణాలచే శక్తిని పొందింది మరియు గౌరవనీయ ఇటాలియన్ శాస్త్రవేత్త లుయిగి గాల్వానీ గౌరవార్థం "గాల్వానీ" గా పేరు పెట్టబడింది.
1842లో, ఈ లోకోమోటివ్ గ్లాస్గో నుండి ఎడిన్బర్గ్ లైన్లో గంటకు నాలుగు మైళ్ల వేగంతో నడిచింది. దీని కొలతలు 16 అడుగుల పొడవు, మరియు దాని బరువు సుమారు 6 టన్నులు. దురదృష్టవశాత్తు, విద్యుత్ లోకోమోటివ్ల పురోగతికి వ్యతిరేకత ఉంది, ఎందుకంటే కొంతమంది వ్యక్తులు ఆవిరి యంత్రాల ప్రత్యామ్నాయం గురించి భయపడ్డారు, ఇది గాల్వానీని వ్యతిరేకుల బృందం నాశనం చేయడానికి దారితీసింది.
మొదటి పునర్వినియోగపరచదగిన బ్యాటరీః బ్యాటరీతో నడిచే రైళ్లకు ముందుభాగం
ఫ్రెంచ్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త అయిన గాస్టన్ ప్లాంటే లెడ్-యాసిడ్ బ్యాటరీని అభివృద్ధి చేశారు, ఇది ఆచరణాత్మక ఎలక్ట్రిక్ లోకోమోటివ్లకు వేదికను ఏర్పాటు చేసింది, ఎందుకంటే ఇది ప్రపంచంలోనే మొట్టమొదటి పునర్వినియోగపరచదగిన బ్యాటరీ.
19వ మరియు 20వ శతాబ్దాలలో, బ్యాటరీ సాంకేతికతలో అభివృద్ధి క్రమంగా అభివృద్ధి చెందింది. పరిశోధకులు విద్యుత్ ఉత్పత్తి, శక్తి సామర్థ్యం మరియు కార్యాచరణ జీవితకాలంలో మెరుగుదలలు చేశారు. ఆవిష్కరణల వేగం పెరుగుతున్నప్పటికీ, ప్రతి అభివృద్ధి బ్యాటరీతో నడిచే వ్యవస్థలను ఆచరణాత్మక అనువర్తనాలకు మరింత ఆచరణీయంగా మార్చడానికి దోహదపడింది.
ఈ సందర్భంలో, రాబర్ట్ డేవిడ్సన్ రచన ఒక పునాది పాత్ర పోషించింది. విద్యుత్ సామర్థ్యాన్ని ఒక ప్రేరక శక్తిగా ప్రదర్శించడం ద్వారా, డేవిడ్సన్ ఆధునిక విద్యుత్ మరియు బ్యాటరీతో నడిచే లోకోమోటివ్ల పరిణామానికి పునాది వేశాడు, ఇవి నేడు స్థిరమైన మరియు సమర్థవంతమైన రైలు రవాణా వ్యవస్థలో అంతర్భాగంగా ఉన్నాయి.
20వ శతాబ్దపు పరిణామాలు
(బీఈఎంయూలు) కార్యకలాపాలుః బ్యాటరీ ఎలక్ట్రిక్ మల్టిపుల్ యూనిట్లు (బీఈఎంయూలు) 20వ శతాబ్దం ప్రారంభం నుండి వివిధ దేశాలలో సేవలో ఉన్నాయి (ఉదాహరణకు, ఎడిసన్-బీచ్ రైల్ కార్లు, 1920ల న్యూజిలాండ్, 1950ల యూకె మరియు జర్మనీ).
1910: న్యూయార్క్ నగరంలోని క్రాస్స్టౌన్ రైల్కార్ మార్చి 1910లో ఎడిసన్ నిల్వ బ్యాటరీలను దాని విద్యుత్ వనరుగా ఉపయోగించి సేవలను ప్రారంభించింది. ఫెడరల్ స్టోరేజ్ బ్యాటరీ కార్ కంపెనీకి ప్రాతినిధ్యం వహిస్తున్న రాల్ఫ్ హెచ్. బీచ్ ఈ వాహనాన్ని రూపొందించారు. ఈ రైలు నికెల్-ఇనుము బ్యాటరీలను ఉపయోగించింది.
1928: రైల్వే స్టోరేజ్ బ్యాటరీ కార్ కంపెనీ 1928లో సెంట్రల్ వెర్మోంట్ను నిర్మించింది. ఇది డబుల్-ఎండ్ ఆపరేషన్ కోసం రూపొందించబడింది. ఈ స్వీయ చోదక రైల్కార్ ఆన్బోర్డ్ నిల్వ బ్యాటరీలను కలిగి ఉంది, ఇది ఓవర్ హెడ్ వైర్ల నుండి స్వతంత్రంగా పనిచేయడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. 20వ శతాబ్దం ప్రారంభంలో రైలు రవాణా కోసం ప్రత్యామ్నాయ చోదక పద్ధతులను అభివృద్ధి చేయడానికి విస్తృత ప్రయత్నంలో ఇది ఒక భాగం.
1913-1929: న్యూజిలాండ్లో బ్యాటరీతో నడిచే ట్రామ్లు
న్యూజిలాండ్ యొక్క మొట్టమొదటి బ్యాటరీతో నడిచే ప్రజా రవాణా వాహనాలు 1913 మరియు 1929 మధ్య గిస్బోర్న్లో ఉపయోగించబడ్డాయి. అయితే, ఆర్థిక పరిమితుల కారణంగా, ట్రామ్లు విజయవంతం కాలేదు.
1926 మరియు 1934 మధ్య, న్యూజిలాండ్ తన రెండవ బ్యాటరీ-ఎలక్ట్రిక్ పబ్లిక్ రైల్కార్ సేవను నిర్వహించింది, ఇది క్రైస్ట్చర్చ్ మరియు లిటిల్ రివర్ మధ్య నడిచింది. ఈ చొరవ ఆర్థికంగా స్థిరమైనది. అయితే, ఒక డిపో అగ్నిప్రమాదం బ్యాటరీతో నడిచే రైలు రవాణాలో ఈ ప్రారంభ ప్రయోగాన్ని అకస్మాత్తుగా ముగింపుకు తీసుకువచ్చింది.
1955-1995 జర్మనీలో బ్యాటరీతో నడిచే రైళ్ల శకం
1955 నుండి 1995 వరకు, జర్మనీకి చెందిన డ్యూయిష్ బాన్ బ్యాటరీతో నడిచే రైళ్లను పెద్ద ఎత్తున ఉపయోగించడంలో ముందడుగు వేసింది. ఈ రైళ్లలో 300 కిలోవాట్ల కంటే ఎక్కువ విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయగల లెడ్-యాసిడ్ బ్యాటరీలు ఉండేవి. ఈ రైళ్లు 100 కిమీ/గం గరిష్ట వేగాన్ని చేరుకోగలవు; డీజిల్ ట్రాక్షన్ విద్యుదీకరించని కారిడార్లలో ఆధిపత్యం చెలాయించిన సమయంలో అవి పర్యావరణ స్పృహతో సామర్థ్యాన్ని మిళితం చేశాయి. వారి విలక్షణమైన సాంకేతికత మరియు నమ్మదగిన పనితీరు "బ్యాటరీ లైట్నింగ్", "బ్యాటరీ యాసిడ్ బాంబర్స్", "సాకెట్ ఇంటర్సిటీస్" మరియు "పాకెట్ టార్చ్ ఎక్స్ప్రెస్" వంటి వివిధ మారుపేర్లకు దారితీసింది. వారి విజయం ఆధునిక బ్యాటరీ-ఎలక్ట్రిక్ మల్టిపుల్ యూనిట్లకు (బీఈఎంయూలు) పునాది వేసింది.
బ్యాటరీ శక్తితో నడిచే రైళ్లతో బ్రిటిష్ రైల్వేస్ ప్రయోగం
1958 నుండి 1966 వరకు, బ్రిటిష్ రైల్వేస్ స్కాట్లాండ్లోని అబెర్డీన్ నుండి బల్లేటర్ వరకు 38-మైళ్ల అబెర్డీన్ లైన్లో లెడ్-యాసిడ్ బ్యాటరీలపై నడిచే బ్యాటరీ ఎలక్ట్రిక్ మల్టిపుల్ యూనిట్ (బిఇఎంయు) ను నిర్వహించింది. ప్రయాణీకుల రైలు సేవల కోసం బ్యాటరీ-ఎలక్ట్రిక్ ట్రాక్షన్ను అన్వేషించడానికి UK లో ప్రారంభ ప్రయత్నాలలో ఈ చొరవ ఒకటి.
బ్రిటిష్ రైల్వేస్ డీసైడ్ లైన్లో ఉపయోగం కోసం రెండు-కార్ల సెట్ను మార్చడం ద్వారా బ్యాటరీ-ఎలక్ట్రిక్ ట్రాక్షన్తో ప్రారంభ ప్రయోగాన్ని నిర్వహించింది. ఈ బ్యాటరీ-ఎలక్ట్రిక్ రైలు 1958లో అబెర్డీన్ మరియు బల్లేటర్ మధ్య సుందరమైన మార్గంలో సేవలను ప్రారంభించింది. ఇది డీజిల్ యూనిట్లకు నిశ్శబ్దమైన, తక్కువ-ఉద్గార ప్రత్యామ్నాయాన్ని అందించింది. ఇది కేవలం 4 సంవత్సరాలు మాత్రమే ప్రయాణీకుల సేవలో పనిచేసినప్పటికీ, కొత్త చోదక సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని పరీక్షించడంలో ఈ రైలు ముఖ్యమైన పాత్ర పోషించింది.
బ్యాటరీతో నడిచే రైళ్ల సామర్థ్యం గతంలో కూడా గ్రహించబడిందనే వాస్తవాన్ని ఈ ఉదాహరణలన్నీ వివరిస్తాయి; అయితే, పరిశోధన లేకపోవడం మరియు డీజిల్తో నడిచే లోకోమోటివ్ల ప్రాముఖ్యత కారణంగా అవి పెద్దగా దృష్టిని ఆకర్షించలేకపోయాయి. నేడు, పర్యావరణాన్ని పరిరక్షించడం అత్యవసరం అయినప్పటికీ, ఈ సాంకేతికత స్థిరమైన చలనశీలత లక్ష్యాల సాధనకు దోహదపడే ఆచరణీయ ప్రత్యామ్నాయంగా పునరుజ్జీవనాన్ని ఎదుర్కొంటోంది.
బ్యాటరీతో నడిచే రైలులో అవసరమైన భాగాలు
బ్యాటరీతో నడిచే రైళ్లు ట్రాక్షన్ పవర్ కోసం ట్రాక్ల పక్కన ప్రత్యేక మౌలిక సదుపాయాలపై ఆధారపడవు. రైలు యొక్క ట్రాక్షన్ మోటార్లను శక్తివంతం చేయడానికి బీఈఎంయూ ఆన్బోర్డ్ బ్యాటరీలను ఉపయోగిస్తుంది. వాటి పనితీరు శక్తి నిల్వ, చోదక శక్తి, నియంత్రణ మరియు భద్రతను నిర్వహించే సమగ్ర వ్యవస్థల సమితిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ముఖ్యమైన భాగాలుః
- ఒఇఎస్ఎస్ (ఆన్బోర్డ్ ఎనర్జీ స్టోరేజ్ సిస్టమ్): ఇది బిఇఎంయూలలో అత్యంత ముఖ్యమైన భాగం. ప్రధానంగా, ఇది విద్యుత్ శక్తిని నిల్వ చేయడానికి మరియు నిర్వహించడానికి బాధ్యత వహిస్తుంది. ఈ వ్యవస్థ రైలులో ఏర్పాటు చేయబడిన బ్యాటరీలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఇది ఓవర్ హెడ్ విద్యుదీకరణ (ఓహెచ్ఈ) వ్యవస్థతో పాటు పునరుత్పాదక బ్రేకింగ్ ప్రక్రియ నుండి పొందిన శక్తిని నిల్వ చేసే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది. ఈ కార్యాచరణ ఓహెచ్ఈ మౌలిక సదుపాయాలు అందుబాటులో లేని ప్రాంతాల్లో నిల్వ చేసిన శక్తిని ఉపయోగించడానికి రైలును అనుమతిస్తుంది. క్యాటెనరీ పవర్ కింద పనిచేసేటప్పుడు, ఆన్బోర్డ్ ఎనర్జీ స్టోరేజ్ సిస్టమ్ (OESS) ఏకకాలంలో బ్యాటరీలను ఛార్జ్ చేసి డిశ్చార్జ్ చేస్తుంది. ఇంకా, ఈ వ్యవస్థ లైటింగ్, ఎయిర్ కండిషనింగ్ మరియు కమ్యూనికేషన్ వ్యవస్థలతో సహా రైలు సహాయక వ్యవస్థలకు శక్తిని అందిస్తుంది.
రకం
- లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలుః ఇవి ప్రధానంగా అధిక శక్తి సాంద్రత మరియు వేగవంతమైన ఛార్జింగ్ కోసం ఉపయోగించబడతాయి.
- లెడ్-యాసిడ్ బ్యాటరీలుః సంప్రదాయ బీఈఎంయూ ఈ బ్యాటరీలను వాటి వ్యయ-సమర్థత కారణంగా ఉపయోగించింది.
- హైడ్రోజన్ ఇంధన కణాలుః
ఉదాహరణ
- హిటాచీ యొక్క డెంచా బెము (జపాన్) లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీపై పనిచేస్తుంది.
- ప్రపంచంలోని మొట్టమొదటి 100 శాతం బ్యాటరీ-ఎలక్ట్రిక్, భారీ-దూర లోకోమోటివ్ అయిన వాబ్టెక్ యొక్క ఎఫ్ఎల్ఎక్స్ డ్రైవ్ (యుఎస్ఎ), 2.4 ఎమ్డబ్ల్యుహెచ్ బ్యాటరీ వ్యవస్థను కలిగి ఉంది.
- పవర్ కన్వర్షన్ సిస్టమ్ (ఇన్వర్టర్లు & కన్వర్టర్లు): ఈ వ్యవస్థ బ్యాటరీల నుండి అందుకున్న డిసి శక్తిని ట్రాక్షన్ మోటార్ల కోసం ఎసిగా మారుస్తుంది. ఇది ఎసి (బ్రేకింగ్ సమయంలో ఉత్పత్తి చేయబడిన) ని నిల్వ కోసం తిరిగి డిసిగా మార్చడం ద్వారా పునరుత్పాదక బ్రేకింగ్ వ్యవస్థను కూడా నిర్వహిస్తుంది.
ఉదాహరణ
- సిమెన్స్ యొక్క డెసిరో ఎమ్ఎల్ సిటీజెట్ ఎకో (ఆస్ట్రియా), డ్యూయల్-మోడ్ ఆపరేషన్ను నిర్వహించగలదు; ఇది విద్యుదీకరించని ట్రాక్లపై బ్యాటరీల నుండి శక్తిని పొందడానికి మరియు అందుబాటులో ఉన్న చోట ఓవర్ హెడ్ శక్తికి మారడానికి రూపొందించబడింది.
- రైలు నియంత్రణ మరియు నిర్వహణ వ్యవస్థ (టిసిఎంఎస్): ఇది ప్రతి రైలులో అంతర్భాగం. ఇది ట్రాక్షన్, బ్రేకింగ్, బ్యాటరీ వినియోగం, సహాయక వ్యవస్థలు మరియు రోగనిర్ధారణతో సహా అన్ని ఆన్బోర్డ్ వ్యవస్థలను పర్యవేక్షిస్తుంది మరియు నిర్వహిస్తుంది.
- ఛార్జింగ్ వ్యవస్థః అన్ని బీఈఎంయూలలో ఛార్జింగ్ వ్యవస్థ అమర్చబడి ఉంటుంది, ఇది మౌలిక సదుపాయాలు మరియు మార్గాన్ని బట్టి వివిధ పద్ధతుల ద్వారా బ్యాటరీ శక్తిని తిరిగి నింపడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. కొన్ని పద్ధతులుః ప్లగ్-ఇన్ ఛార్జింగ్, పాంటోగ్రాఫ్ ఛార్జింగ్, ఇండక్టివ్ ఛార్జింగ్ (ప్రస్తుతం ప్రయోగంలో ఉంది) మొదలైనవి.
- బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థః BMS యొక్క ప్రాధమిక పాత్ర బ్యాటరీ కణాల వోల్టేజ్, కరెంట్, ఉష్ణోగ్రత మరియు ఛార్జ్ స్థితి (SoC) ని పర్యవేక్షించడం. ఇది అధిక ఛార్జింగ్, లోతైన ఉత్సర్గ మరియు ఉష్ణ ప్రవాహాన్ని రక్షిస్తుంది.
కొత్త తరం బ్యాటరీ శక్తితో నడిచే రైళ్లుః సుస్థిర రైలు రవాణా వ్యవస్థల భవిష్యత్తును గుర్తించడం
హిటాచీ రైలు "డెంచా" (డ్యూయల్ ఎనర్జీ ఛార్జ్ రైలు) అని పిలువబడే ప్రపంచంలోని మొట్టమొదటి ఎసి విద్యుదీకరించిన, ఓవర్ హెడ్ పవర్ స్టోరేజ్ ఎలక్ట్రిక్ రైలును ప్రవేశపెట్టడం ద్వారా రైలు రవాణా పరిశ్రమలో ఒక ఉదాహరణగా నిలిచింది. ఈ రైలు జపాన్లో అక్టోబర్ 19న కార్యకలాపాలు ప్రారంభించింది, ముఖ్యంగా చికుహో లైన్లోని 11 కిలోమీటర్ల ఓరియో-వాకమాట్సు విభాగంలో.
డెంచా అనేది బిఇసి సిరీస్ 819 రైలు, దీనిని జెఆర్ క్యూషు నిర్వహిస్తున్నారు. ఈ రైలు గరిష్టంగా గంటకు 120 కిలోమీటర్ల వేగంతో ప్రయాణిస్తుంది. కేవలం 5 సంవత్సరాల కార్యకలాపాలలో, డెంచా కార్బన్ డయాక్సైడ్ ఉద్గారాలను కిలోల మేర తగ్గించింది.
డెంచా యొక్క పని
విద్యుదీకరించిన విభాగంలోః ఎసి విద్యుదీకరించిన విభాగంలో నడుస్తున్నప్పుడు, డెంచా సంప్రదాయ రైలు లాగా పనిచేస్తుంది. ఇది ఓవర్ హెడ్ లైన్ నుండి విద్యుత్తును తీయడానికి పాంటోగ్రాఫ్ను ఉపయోగిస్తుంది. రవాణా సమయంలో మరియు ఆగేటప్పుడు, ఓహెచ్ఈ నుండి వచ్చే ఎసి పవర్ ఆన్బోర్డ్ బ్యాటరీని రీఛార్జ్ చేయడానికి మార్చబడుతుంది
విద్యుదీకరించని విభాగంలోః ఓవర్ హెడ్ లైన్లు లేని ప్రాంతాల్లో, పాంటోగ్రాఫ్ తగ్గించబడుతుంది మరియు రైలు పూర్తిగా బ్యాటరీ శక్తితో నడుస్తుంది. ఏ విధంగానైనా బ్రేక్ చేసేటప్పుడు, డెంచా బ్యాటరీలను రీఛార్జ్ చేయడానికి పునరుత్పాదక బ్రేకింగ్ను ఉపయోగిస్తుంది.
పర్యావరణ మరియు కార్యాచరణ ప్రయోజనాలుః సంప్రదాయ డీజిల్ రైల్ కార్లకు భిన్నంగా డెంచా అంతర్గత దహన యంత్రం లేకుండా పనిచేస్తుంది. ఇది ఇంజిన్ శబ్దం, కంపనం మరియు ఎగ్జాస్ట్ ఉద్గారాలను నిరోధిస్తుంది. అదనంగా, ఇది శక్తిని సమర్థవంతంగా ఉపయోగించడం ద్వారా నిర్వహణ ఖర్చులను తగ్గించడానికి దోహదపడుతుంది. 2017లో డెంచా 60వ బ్లూ రిబ్బన్ అవార్డును గెలుచుకుంది.
గమనికః EV-E301 సిరీస్ మరియు EV-E801 సిరీస్ ప్రస్తుతం జపాన్లో పనిచేస్తున్న బ్యాటరీతో నడిచే రైళ్ల అదనపు నమూనాలను సూచిస్తాయి.
- ఐరోపాలోని మొట్టమొదటి ట్రై-బ్రిడ్ రైలుః బ్లూస్
ఐరోపా అంతటా ఉన్న జాతీయ ప్రభుత్వాలు 2050 నాటికి నికర సున్నా లక్ష్యాన్ని సాధించడానికి కృషి చేస్తున్నాయి. ఈ లక్ష్యానికి అనుగుణంగా, ఇటాలియన్ రైలు ఆపరేటర్ అయిన ట్రెనిటాలియా, ఐరోపా యొక్క ప్రారంభ ట్రై-బ్రిడ్ రైలును అభివృద్ధి చేయడానికి హిటాచీ రైలుతో భాగస్వామ్యం కుదుర్చుకుంది, దీనిని "బ్లూస్" గా నియమించారు
బ్లూస్ డిసెంబర్ 2022లో ఇటలీలోని సిసిలీలో కార్యకలాపాలను ప్రారంభించింది. ఈ రైలు గరిష్టంగా గంటకు 160 కిలోమీటర్ల వేగాన్ని అందుకోగలదు. బ్లూస్ 25 సంవత్సరాల వరకు అంచనా వేసిన సేవా జీవితం, రోజువారీ కార్యకలాపాలను 16 గంటల వరకు ఊహిస్తుంది.
బ్లూస్ హైబ్రిడ్ టెక్నాలజీ
బ్లూస్ రైలు దాని ట్రాక్షన్ మోటార్లకు శక్తినివ్వడానికి హైబ్రిడ్ సాంకేతికతను కలిగి ఉంటుంది. ఈ వినూత్న రైలు మూడు శక్తి వనరుల కలయికను ఉపయోగిస్తుందిః విద్యుత్, డీజిల్ మరియు బ్యాటరీ. ఇది విద్యుదీకరించిన మరియు విద్యుదీకరించని మార్గాల్లో నడపడానికి అధికారం ఇస్తుంది. స్థిరత్వం పరంగా, బ్లూస్ కార్బన్ ఉద్గారాలను మరియు ఇంధన వినియోగాన్ని 50 శాతం తగ్గిస్తుంది.
ఆధునిక సిగ్నలింగ్ వ్యవస్థః బ్లూస్ లో యూరోపియన్ రైల్ ట్రాఫిక్ మేనేజ్మెంట్ సిస్టమ్ (ఇఆర్టిఎంఎస్) సిగ్నలింగ్ ఫ్రేమ్వర్క్ అమర్చబడి ఉంటుంది.
- మిరియో ప్లస్ బిః సిమెన్స్ మొబిలిటీ యొక్క హైబ్రిడ్ రైలు జర్మనీలో కార్యకలాపాలు ప్రారంభించింది
సిమెన్స్ మొబిలిటీ యొక్క బ్యాటరీ-ఎలక్ట్రిక్ ట్రైన్సెట్, మిరియో ప్లస్ బి, అధికారికంగా 8 ఏప్రిల్ 2024న జర్మనీలోని బాడెన్-వుర్టెంబర్గ్లో ప్రయాణీకుల సేవలోకి ప్రవేశించింది.
ఈ హైబ్రిడ్ రైళ్లు విద్యుదీకరించిన మరియు విద్యుదీకరించని మార్గాల్లో పనిచేయడానికి రూపొందించబడ్డాయి. విద్యుదీకరించిన ఓవర్ హెడ్ లైన్ల క్రింద నడుస్తున్నప్పుడు, వారు శక్తిని ఆకర్షించడానికి పాంటోగ్రాఫ్ను ఉపయోగిస్తారు మరియు ఏకకాలంలో వారి ఆన్బోర్డ్ లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలను ఛార్జ్ చేస్తారు. విద్యుదీకరణ లేని ప్రాంతాలలో పనిచేసేటప్పుడు, రైలు బ్యాటరీ మోడ్కు మారుతుంది, ఇది 80 కిలోమీటర్ల వరకు దూరాన్ని దాటడానికి వీలు కల్పిస్తుంది, పరీక్షించిన సామర్థ్యం అనుకూలమైన పరిస్థితులలో 120 కిలోమీటర్ల వరకు విస్తరిస్తుంది.
సుస్థిరత దిశగా ఒక అడుగు
మిరియో ప్లస్ బి అనేది డీజిల్తో నడిచే రైలు వాహనాలపై ఆధారపడటాన్ని తగ్గించడానికి సిమెన్స్ విస్తృత ప్రయత్నంలో భాగం. ఈ రైళ్లు నెట్వర్క్ అంతటా సంవత్సరానికి సుమారు 1 మిలియన్ లీటర్ల డీజిల్ వినియోగాన్ని తగ్గించడంలో సహాయపడతాయని భావిస్తున్నారు.
మిరియో ప్లస్ బి అధునాతన ట్రాక్షన్ వ్యవస్థను కలిగి ఉంది, ఇది బ్యాటరీ మరియు క్యాటెనరీ మోడ్లలో గంటకు 160 కిమీ వేగాన్ని చేరుకోవడానికి రైలుకు అధికారం ఇస్తుంది.
ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉన్న ఈ ఉదాహరణలు రైలు రవాణా పరిశ్రమలో మరింత సమర్థవంతమైన మరియు స్థిరమైన ప్రత్యామ్నాయాల వైపు నమూనా మార్పును చూపుతాయి. అయినప్పటికీ, ప్రతి ప్రాజెక్ట్ లేదా చొరవ దాని స్వంత సవాళ్లను మరియు ప్రయోజనాలను అందిస్తుంది. అదేవిధంగా, బ్యాటరీతో నడిచే రైళ్ల స్వీకరణ రైలు రవాణాకు స్థిరమైన భవిష్యత్తు వైపు ఆశాజనకమైన మార్గాన్ని అందిస్తుంది; అయితే, ఈ పరివర్తనను సులభతరం చేయడానికి అనేక రోడ్బ్లాక్లు పరిష్కరించబడాలి.
బ్యాటరీతో నడిచే రైళ్ల ప్రయోజనాలు
1. పర్యావరణ ప్రభావంః
బ్యాటరీతో నడిచే రైళ్లు ఆపరేషన్ సమయంలో కార్బన్ డయాక్సైడ్ను విడుదల చేయవు. కార్బన్ డయాక్సైడ్ (CO2), నత్రజని ఆక్సైడ్లు (NOx) మరియు కణ పదార్థాలను విడుదల చేసే డీజిల్తో నడిచే రైళ్ల మాదిరిగా కాకుండా, బ్యాటరీ రైళ్లు వాయు కాలుష్యాన్ని తగ్గించడంలో సహాయపడతాయి. ఇది ప్రపంచ డీకార్బనైజేషన్ లక్ష్యాలకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, జపాన్లోని హిటాచీ యొక్క డెంచా బ్యాటరీ రైలు తన మొదటి ఐదేళ్ల సేవలో కార్బన్ డయాక్సైడ్ ఉద్గారాలను మిలియన్ కిలోగ్రాములకు పైగా తగ్గించినట్లు సమాచారం.
2. శబ్దం తగ్గింపు
బ్యాటరీ-ఎలక్ట్రిక్ రైళ్లు అంతర్గత దహన యంత్రాలు లేనందున డీజిల్ లోకోమోటివ్ల కంటే నిశ్శబ్దంగా పనిచేస్తాయి. ఇది జనసాంద్రత కలిగిన పట్టణ లేదా నివాస ప్రాంతాల గుండా వెళ్ళే మార్గాలకు ప్రత్యేకంగా అనుకూలంగా ఉంటుంది.
3గా ఉంది. తక్కువ నిర్వహణ ఖర్చులు
డీజిల్-శక్తితో నడిచే రైళ్ల కంటే బీఈఎంయూలు తక్కువ కదిలే యాంత్రిక భాగాలను కలిగి ఉంటాయి. డీజిల్ ఇంజిన్లు, ఫ్యూయల్ ఇంజెక్టర్లు మరియు ఎగ్జాస్ట్ సిస్టమ్స్ వంటి భాగాలు లేకపోవడం అంటే ధరించడం తగ్గడం, రైలు జీవిత చక్రంలో తక్కువ నిర్వహణ ఖర్చులకు అనువదిస్తుంది.
4. కార్యాచరణ వశ్యత
బ్యాటరీతో నడిచే రైళ్లు విద్యుదీకరించిన మరియు విద్యుదీకరించని ట్రాక్లపై నడపగలవు, నెట్వర్క్ వశ్యతను పెంచుతాయి. పాక్షిక విద్యుదీకరణ ఉన్న లేదా పూర్తి విద్యుదీకరణ ఆర్థికంగా లేదా భౌగోళికంగా సవాలుగా ఉన్న ప్రాంతాలలో ఇది ప్రత్యేకంగా ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది.
5గా ఉంది. అదనపు మౌలిక సదుపాయాలు అవసరం లేదుః
బ్యాటరీతో నడిచే రైళ్ల యొక్క అత్యంత ఆచరణాత్మక మరియు ఖర్చుతో కూడుకున్న ప్రయోజనాల్లో ఒకటి, ఓవర్ హెడ్ ఎలక్ట్రిక్ లైన్లు (క్యాటెనరీ సిస్టమ్స్) లేదా థర్డ్-రైల్ సిస్టమ్స్ వంటి నిరంతర బాహ్య విద్యుత్ మౌలిక సదుపాయాల అవసరం లేకుండా పనిచేసే సామర్థ్యం. దీని అర్థం రైలు ఆపరేటర్లు ఖరీదైన మరియు సమయం తీసుకునే విద్యుదీకరణ ప్రాజెక్టులలో పెట్టుబడి పెట్టకుండా విద్యుదీకరించని మార్గాల్లో బ్యాటరీతో నడిచే రైళ్లను మోహరించవచ్చు. ఫలితంగా, బ్యాటరీ రైళ్లు మారుమూల లేదా గ్రామీణ ప్రాంతాలకు రైలు సేవలను విస్తరించడానికి అనువైన పరిష్కారాన్ని అందిస్తాయి, ఇక్కడ కొత్త మౌలిక సదుపాయాలను ఏర్పాటు చేయడం ఆర్థికంగా లాభదాయకం కాదు లేదా పర్యావరణానికి విఘాతం కలిగించవచ్చు. అంతేకాకుండా, ఇది నిర్వహణ అవసరాలను మరియు సాధారణంగా స్థిర విద్యుత్ సరఫరా వ్యవస్థలతో అనుబంధించబడిన దీర్ఘకాలిక కార్యాచరణ ఖర్చులను తగ్గిస్తుంది.
బ్యాటరీతో నడిచే రైళ్లను మోహరించడంలో సవాళ్లు
1. పరిమిత శ్రేణి మరియు బ్యాటరీ సామర్థ్యంః బ్యాటరీతో నడిచే రైళ్ల ప్రాథమిక పరిమితుల్లో ఒకటి డీజిల్ లేదా పూర్తిగా విద్యుదీకరించిన రైళ్లతో పోలిస్తే వాటి స్వల్ప శ్రేణి. బ్యాటరీ సామర్థ్యం ఒకే ఛార్జ్పై రైలు ప్రయాణించగల దూరాన్ని పరిమితం చేస్తుంది, ఇది ఛార్జింగ్ మౌలిక సదుపాయాలను వ్యూహాత్మకంగా లైన్ వెంట ఉంచకపోతే వాటిని చిన్న మార్గాలకు అనుకూలంగా చేస్తుంది.
2. ఎక్కువ ఛార్జింగ్ సమయాలుః పెద్ద బ్యాటరీ ప్యాక్లను రీఛార్జ్ చేయడానికి గణనీయమైన సమయం పట్టవచ్చు, ఇది రైలు షెడ్యూలింగ్ మరియు టర్నరౌండ్ సమయాలను ప్రభావితం చేస్తుంది. వేగవంతమైన ఛార్జింగ్ సాంకేతికతలు అభివృద్ధి చేయబడుతున్నప్పటికీ, ప్రస్తుత ఛార్జింగ్ చక్రాలు అధిక-పౌనఃపున్య కార్యకలాపాల అవసరాలను ఇంకా తీర్చకపోవచ్చు.
3గా ఉంది. అధిక ప్రారంభ ఖర్చులుః శక్తి నిర్వహణ మరియు భద్రత కోసం అవసరమైన ఆన్బోర్డ్ వ్యవస్థలతో పాటు బ్యాటరీ సాంకేతికత ఖర్చు సంప్రదాయ డీజిల్ లేదా ఎలక్ట్రిక్ రైలు వ్యవస్థల కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. అదనంగా, ఇప్పటికే ఉన్న రోలింగ్ స్టాక్ను బ్యాటరీలతో తిరిగి అమర్చడంలో గణనీయమైన మూలధన పెట్టుబడి ఉంటుంది.
4. కాలక్రమేణా బ్యాటరీ క్షీణత బ్యాటరీతో నడిచే రైళ్లతో ఒక క్లిష్టమైన సవాలు ఏమిటంటే, ఛార్జ్-ఉత్సర్గ చక్రాలు, ఉష్ణోగ్రత బహిర్గతం మరియు వృద్ధాప్యం కారణంగా రైలు బ్యాటరీల పనితీరు కాలక్రమేణా తగ్గుతుంది. ఈ క్షీణత తగ్గిన కార్యాచరణ పరిధి మరియు సామర్థ్యానికి దారితీస్తుంది మరియు బ్యాటరీ మాడ్యూళ్ళను క్రమానుగతంగా మార్చడం అవసరం, ఇది నిర్వహణ ఖర్చులను పెంచుతుంది.
5గా ఉంది. బరువు మరియు స్థల పరిమితులుః బ్యాటరీ వ్యవస్థలు గణనీయమైన బరువును జోడిస్తాయి మరియు రైలు రూపకల్పనలో ప్రత్యేక స్థలం అవసరం. ఇది రైలు యొక్క శక్తి సామర్థ్యాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది, ప్రయాణీకుల సామర్థ్యాన్ని పరిమితం చేస్తుంది.
6. పర్యావరణ మరియు భద్రతా సమస్యలుః బ్యాటరీ ఉత్పత్తిలో అరుదైన భూ మూలకాలు మరియు పర్యావరణ ప్రభావాలను కలిగి ఉన్న రసాయనాల వెలికితీత ఉంటుంది. బ్యాటరీతో నడిచే రైళ్లు అందించే స్థిరత్వాన్ని ఇది ప్రశ్నిస్తుంది.
7. ఛార్జింగ్ మౌలిక సదుపాయాల అవసరాలుః బ్యాటరీతో నడిచే రైళ్లు పూర్తి మార్గం విద్యుదీకరణ అవసరాన్ని తొలగించినప్పటికీ, వాటికి ఇప్పటికీ టెర్మినల్స్ మరియు డిపోల వద్ద ప్రత్యేక ఛార్జింగ్ స్టేషన్లు లేదా సౌకర్యాలు అవసరం.
8. స్థాయి వద్ద పరిమిత నిరూపితమైన మోహరింపుః బ్యాటరీతో నడిచే రైళ్లు ఇప్పటికీ ప్రపంచవ్యాప్తంగా వాణిజ్య విస్తరణ ప్రారంభ దశలో ఉన్నాయి. భారతదేశం వంటి దేశాలు విస్తృతంగా స్వీకరించడానికి, విభిన్న మరియు కఠినమైన వాతావరణ పరిస్థితులలో పనితీరు మరియు భద్రతా ప్రమాణాలను సమర్థిస్తూ, అధిక వేగం మరియు భారీ-దూర కార్యకలాపాల కోసం ఈ వ్యవస్థలను స్కేల్ మరియు ఇంజనీర్ చేయాల్సిన అవసరం ఉంది.
తీర్మానం
బ్యాటరీతో నడిచే రైళ్లు పరిశుభ్రమైన మరియు మరింత సమర్థవంతమైన రైలు రవాణాను సాధించడానికి ఆచరణాత్మక విధానాన్ని అందిస్తాయి. పూర్తిగా కొత్తది కానప్పటికీ, పెరుగుతున్న పర్యావరణ ఆందోళనలు మరియు బ్యాటరీ సాంకేతిక పరిజ్ఞానంలో పురోగతి కారణంగా ఇటీవలి సంవత్సరాలలో వాటి ఔచిత్యం పెరిగింది. జపాన్, జర్మనీ మరియు ఇటలీ వంటి దేశాలలో బిఇఎంయూల విస్తరణ శిలాజ ఇంధనాలపై ఆధారపడటాన్ని తగ్గించే తక్కువ-ఉద్గార చలనశీలత పరిష్కారాల వైపు ప్రపంచ మార్పును హైలైట్ చేస్తుంది. ఈ రైళ్లు తగ్గిన ఉద్గారాలు, తక్కువ శబ్దం మరియు విద్యుదీకరించని ట్రాక్లపై పనిచేసే సామర్థ్యం వంటి ప్రయోజనాలను అందిస్తాయి, ఇవి ప్రాంతీయ మరియు పాక్షిక-పట్టణ మార్గాలకు అనుకూలంగా ఉంటాయి. అయితే, బ్యాటరీ బరువు, పరిమిత పరిధి మరియు మౌలిక సదుపాయాల అవసరాలతో సహా సాంకేతిక పరిమితులు ఇప్పటికీ సవాళ్లను ఎదుర్కొంటున్నాయి. నిరంతర పరిశోధన, సహాయక విధానాలు మరియు ఛార్జింగ్ మౌలిక సదుపాయాలలో పెట్టుబడులు విస్తృత స్వీకరణను ప్రారంభించడానికి కీలకం. విద్యుదీకరణ మరియు హైడ్రోజన్ ఆధారిత వ్యవస్థలతో పాటు వైవిధ్యభరితమైన వ్యూహంలో భాగంగా, బ్యాటరీతో నడిచే రైళ్లు భవిష్యత్తు కోసం మరింత స్థిరమైన మరియు సౌకర్యవంతమైన రైలు నెట్వర్క్ను నిర్మించడానికి అర్ధవంతంగా దోహదపడతాయి.