כאשר המלומד הסיני הסקוטי ג'יימס לג עזב את שנגחאי לבייג'ינג באביב 1873, המסע לקח לו שבועיים. תחילה הוא הגיע לטיאנג'ין בסירה, ואחר כך בפרד לבירה הסינית. כיום, אותה נסיעה של 1200 ק"מ אורכת קצת יותר מארבע שעות ברכבת המהירה. הטיסה בין שתי הערים אורכת שעתיים ו-20 דקות. לגבי אירופה, יש רכבות מהירות Frecciarossa ממילאנו לרומא, שיכולות להגיע ליעד תוך פחות משלוש שעות, ומטוקיו לאוסקה - רכבות מהירות שינקנסן - שעתיים וחצי.
אנשים מעולם לא נסעו במהירות ובקלות כמו היום. אבל לנוחות הזו יש מחיר: התחבורה אחראית ל-20% מפליטת הפחמן הדו-חמצני העולמי, ובמהלך שלושת העשורים האחרונים קצב פליטת הפחמן הדו-חמצני מתחבורה גדל מהר יותר מכל מקור אחר. זה נכון במיוחד הובלה אווירית, פליטות שמהן צמחו מהר יותר מאשר מתחבורה ברכבת או בכביש. בהקשר זה נשאלת השאלה: האם ניתן לנסוע במהירויות גבוהות מבלי להרוג את כדור הארץ? ואם כן איך?
מהר יותר, נקי יותר, ירוק יותר ומצויד בטכנולוגיות מתקדמות, הרכבת היא צורת התחבורה היחידה שיש לה כיום את כל הסיכויים להפוך לבסיס למתן מענה לצרכי הניידות העתידיים שלנו. עם יום השנה ה-200 לרכבת הנוסעים הראשונה שמתקרבת ב-2025, רכבות חשובות מתמיד כדי להבטיח ניידות בת קיימא בעולם המתמודד עם אתגרי שינויי האקלים, הגברת העיור וגידול האוכלוסייה. האוכלוסייה העירונית בעולם גדלה בקצב של שני אנשים בשנייה, מה שיוצר 172800 תושבים עירוניים חדשים מדי יום. בעוד שאוכלוסיות מצטמצמות באזורים מסוימים בעולם, כמו אירופה ויפן, 90% מגידול האוכלוסייה צפוי להתרחש בערים ובערים מגה במדינות מתפתחות.
כדי שהערים, האזורים והמטרופולינים שצומחים במהירות יזוזו, תחבורה ציבורית יעילה לא רק רצויה, אלא גם הכרחית.
"רכבות מהירות" חדשות ומלוטשות מגיעות לעתים קרובות לכותרות כאשר רשת הקווים באירופה ובאסיה ממשיכה לצמוח, כאשר קווים חדשים מתוכננים או כבר בבנייה במדינות כמו צרפת, גרמניה, ספרד, הודו, יפן וב- בקנה מידה גדול בהרבה, בסין, שם הרשת המהירה תגיע ל-2025 ק"מ עד 50000.
כאשר קו High Speed 2030 (HS2) השנוי במחלוקת בתחילת שנות ה-2 עקב חריגות תקציב ונופים פגיעים, באנגליה יהיו הרכבות הרגילות המהירות ביותר בעולם, שנוסעות בדרך כלל במהירות של 362 קמ"ש, אך יכולות לפתח מהירות גבוהה יותר ל-400 קמ"ש.
בשילוב טכנולוגיית רכבות מהירות יפנית עם עיצוב בריטי, צי ה-HS2 בשווי 2,5 מיליארד דולר יחולל מהפכה בנסיעות למרחקים ארוכים בין לונדון למידלנד האנגלי ולערים הצפוניות. העברת השירותים למרחקים ארוכים ל-HS2 תפנה גם קיבולת נחוצה במסילות רכבת קיימות כדי לשאת יותר נוסעים ומשא מקומיים.
עם זאת, לאחר מספר עשורים של פעילות, מדינות כמו צרפת, יפן וסין הגיעו למסקנה כי היתרונות של הפעלת רכבות מהירות במהירויות של מעל 320 קמ"ש עולים על עלויות התחזוקה והאנרגיה הגבוהות משמעותית שהן כרוכות בהן. כעת המנהיגים המוכרים של רכבות מהירות ביפן ובסין אינם מוגבלים לטכנולוגיית "פלדה על פלדה", אלא מפתחים רכבות המסוגלות לפתח מהירות של עד 600 קמ"ש.
הקונספט של רכבות מהירות הנוסעות על פסים מיוחדים באמצעות ריחוף מגנטי (מגלב) הוגדר כ"עתיד הנסיעות" כבר יותר מ-50 שנה, אך מלבד כמה קווים ניסיוניים ותוואי סיני המחבר את מרכז שנגחאי לשדה התעופה , זה נשאר ככה בעיקר תיאורטי.
אבל לא להרבה זמן. יפן משקיעה 72 מיליארד דולר בפרויקט Chuo Shinkansen, שיהווה את השיא של יותר מ-40 שנות פיתוח מגלב. הקו של 286 ק"מ יחבר את טוקיו ונאגה תוך 40 דקות בלבד ואמור להאריך בסופו של דבר לאוסקה, ולקצץ את הנסיעה של 500 ק"מ מהבירה ל-67 דקות. הבנייה החלה ב-2014 והייתה אמורה להסתיים במקור עד 2027 (כאשר הקו נגויה-אוסקה ייפתח עשר שנים מאוחר יותר), אך בעיות בקבלת אישור לקטע מהקו גורמות לכך שמועד הפתיחה אינו ידוע כרגע. עיכובים וחריגות עלויות אדירות הובילו רבים להטיל ספק בערך הכלכלי של הפרויקט.
קשיים כאלה לא צפויים להתעורר בסין, שגם בונה קווי תחבורה מגנטיים כחלופה לנסיעות אוויריות קצרות וכדי לספק נסיעות במהירות בזק באזורים העירוניים הצפופים שלה. סין מתכננת ליצור "מעגלי תנועה בני שלוש שעות" סביב הערים הגדולות שלה, ולהפוך מקבצי ערים למעצמות כלכליות.
יותר מ-120 מיליון בני אדם כבר חיים בדרום המדינה המאוכלסת ביותר בעולם, אזור הדלתא של נהר הפנינה, הכולל את הונג קונג, גואנגג'ואו ושנג'ן. מתכננים סינים מקווים למזג תשע ערים באזור כדי ליצור אגורה עירונית של 26000 קמ"ר. מסלולי כרית מגנטית צפויים עבור המסלולים שנחאי-האנגג'ואו וצ'נגדו-צ'ונגצ'ינג, כמו גם רבים אחרים, אם יתבררו כמוצלחים.
במדינות אחרות בעולם, עלויות אדירות והיעדר אינטגרציה עם מסילות רכבת קיימות עלולות להפוך למכשול בפני התפשטות נוספת של טכנולוגיית המגלב. כבר נאבקה בעומסים ובזיהום בערים הצפופות שלה, סין פתחה 2021 קווי רכבת תחתית חדשים בהיקף כולל של 29 ק"מ בדצמבר 582 בלבד. מדינות רבות אחרות עם ערים צומחות יצטרכו בקרוב ללכת בעקבותיהן אם הן לא רוצות להיות מוצפות.
עם זאת, כדי לעמוד בציפיות הללו, תעשיית הרכבות תצטרך לנוע במהירות בכמה כיוונים כדי לספק קיבולת גדולה יותר באופן משמעותי, יעילות רבה יותר, אמינות ומחיר סביר.
תעבורה אוטומטית קיימת כבר עשרות שנים – קו ויקטוריה של לונדון רכבת תחתית הופעל באופן חלקי כך מאז פתיחתו ב-1967 – אך לרוב מוגבל לקווים אוטונומיים עם רכבות זהות הפועלות במרווחי זמן קבועים.
בשנים האחרונות, סין הובילה את הדרך במסילות ברזל ללא נהג, בעיקר על ידי הצגת הרכבות האוטונומיות המהירות היחידות בעולם הפועלות במהירויות של עד 300 קמ"ש בין בייג'ינג לאולימפיאדת החורף 2022. יפן גם עושה ניסויים עם "רכבות כדורים" שיכולות לנסוע באופן אוטונומי מטרמינלים למחסנים לצורך תחזוקה, ולפנות לנהגים להפעיל רכבות רווחיות יותר.
עם זאת, הפעלת רכבות ללא נהג בקווים אוטונומיים היא דבר אחד. הבטחת הפעלתן הבטוחה על מסילות רכבת מסורתיות מעורבות, שבהן מעורבות רכבות נוסעים ומשא בעלות מאפיינים, מהירויות ומשקלים שונים מאוד, קשה הרבה יותר.
ביג דאטה ומה שנקרא האינטרנט של הדברים יאפשרו לדרכי תחבורה לתקשר זה עם זה ועם הסביבה, ולסלול את הדרך לנסיעה משולבת יותר, בין-מודאלית. רובוטים חכמים ישחקו תפקיד גדול יותר בבדיקת תשתיות כמו מנהרות וגשרים, כמו גם בתחזוקה יעילה של מבנים מזדקנים.
למרות הידידותיות הסביבתית המוכחת שלה בהשוואה לתעופה, לרכבות יש עוד דרך ארוכה לעבור כדי להפחית את פליטת הפחמן והזיהום שלהן ממנועי דיזל. בהתאם ליעדי שינוי האקלים של האו"ם, מדינות רבות התחייבו להפסיק את רכבות הדיזל עד שנת 2050 או אפילו קודם לכן.
באירופה ובחלקים רבים של אסיה, רוב הקווים העמוסים ביותר כבר מחושמלים, אך המצב משתנה מכמעט 100% חשמול בשוויץ לפחות מ-50% בבריטניה וכמעט אפסי בחלק מהמדינות המתפתחות. צפון אמריקה נשלטת על ידי סולר - במיוחד במסילות המשא הדומיננטיות - ואין את אותו תיאבון לחשמול כמו באירופה ובאסיה.
נראה כי טכנולוגיית הסוללה משחקת תפקיד חשוב בהתרחקות מ"דיזל מלוכלך" הן עבור הובלה כבדה והן בנתיבי נוסעים שקטים שבהם לא ניתן להצדיק חשמול מלא. אבות טיפוס רבים המונעים על ידי סוללות נבדקים כעת או בפיתוח, וככל שהטכנולוגיה מתקדמת, התלות של הרכבות בדיזל אמורה להתחיל לרדת לפני סוף העשור הזה.
עבור אחרים, מימן הוא תקווה גדולה להפחתת הפחמן של תחבורה ברכבת. מימן ירוק שנוצר במפעלים מיוחדים באמצעות מקורות חשמל מתחדשים יכול לשמש להנעת תאי דלק המניעים מנועים חשמליים.
יצרנית הרכבות הצרפתית אלסטום מובילה את הדרך עם רכבת המימן-חשמלית Coradia iLint שלה, שהובילה את הנוסעים הראשונים שלה ב-2018, וסללה את הדרך לגרסאות ייצור הנבנות כעת עבור מספר מדינות באירופה.
גם רכבות ברחבי העולם מתמודדות עם אתגרים הקשורים לאסונות טבע. מסילות ברזל חדשות ומשוחזרות מתוכננות יותר ויותר מתוך מחשבה על אקלים משתנה: שיפור הניקוז, הגנת הסביבה ושיקום נופים טבעיים ממלאים תפקיד בהגברת הבטיחות והאמינות של מסילות הברזל.
בינתיים, המודעות לנזקים הסביבתיים הנגרמים מנסיעות אוויריות כבר הביאה לתחייה של נסיעות הלילה ברכבות באירופה.
אם מדברים על רכבות העתיד, כמובן, אנחנו צריכים לדבר על טכנולוגיית ה-Hyperloop. שימוש בוואקום כדי לנסוע במהירות של יותר מ-1000 ק"מ לשעה - על זה אנחנו מדברים. לדעת רבים, זה יעשה מהפכה בדרך שבה אנו מסתובבים. אבל יש ספקות סבירים. בפשטות, מדובר ברכבת בתוך צינור. זה עובד על ידי ביטול שני גורמים המאיטים כלי רכב: אוויר וחיכוך. מערכת Hyperloop מורכבת משני אלמנטים עיקריים: צינורות וקפסולות. הצינורות כמעט ואקום. קפסולות הן כלי רכב בלחץ שנעים בתוך צינורות. הרעיון הוא להשתמש במגנטים קבועים על הרכב.
כמו קרונות רכבת, גם תרמילים נוסעים בשיירות. בעוד קרונות רכבת מתחברים זה לזה, קפסולות Hyperloop יכולות לנסוע ליעדים שונים. כמו בנסיעה בכביש מהיר, כל אחד מהם יכול לצאת מהכביש ולשנות את כיוון התנועה. הם יכולים להצטרף לעמודים או לעזוב אותם בהתאם לכיוון שאליו הם הולכים. מערכות הובלה של Hyperloop הן חשמליות לחלוטין. בנוסף למנועים, נעשה שימוש בסט מגנטים לדחיפת הקפסולות בכל קילומטר. היעדר כמעט מוחלט של התנגדות וחיכוך אוויר גורם לכך שאין צורך במערכת הנעה קבועה. לכן, נדרשת פחות אנרגיה.
בשנת 2013 פרסם אילון מאסק מסמך טכני בו תיאר את תפקוד מערכת הובלת צינורות ואקום. מאז, מספר צוותים ברחבי העולם החלו לעבוד על קונספט הניידות הזה.
ה-Hyperloop הוא עדיין אתגר הנדסי ענק. למרות שזה הוכח בר ביצוע על הנייר, בפועל יש הרבה יותר אתגרים. בנוסף לעלויות ההקמה המשמעותיות, איטום צנרת ידרוש עלויות תחזוקה משמעותיות. מסלולי Hyperloop עשויים מפלדה, המתרחבת ומתכווצת בהתאם לטמפרטורה החיצונית. זה גורם למפרקים רופפים. זה יכול להוביל לעלויות תחזוקה משמעותיות. נקודה נוספת היא רכישת קרקע. בנוסף, עדיין צריך להבין היבטים רבים של בטיחות - זה יכול להיות הרבה יותר מסוכן לנסוע אם יש כשלים. מהירות כה גבוהה עלולה לגרום לסחרחורת לנוסעים שגם להם יהיה מקום מוגבל לנוע במהלך הנסיעה.
מספר קבוצות באירופה ובעולם עובדות על יישומי Hyperloop. עם זאת, האתגרים שיש להתגבר עליהם - מימון, אבטחה וקרקע - הם עדיין מכשולים עיקריים לפריסת Hyperloop. עד שהם ייפתרו, הרעיון של נסיעה בצינור יישאר בגדר חלום.
ההערכה היא שעד שנת 2050, מסילות הרכבת הנוסעים והמשא יהוו את עמוד השדרה של רשתות התחבורה שלנו, ונתיבים למרחקים ארוכים בין מוקדים מולטי-מודאליים יהיו חלק מהרשתות המקומיות. עם התמיכה הפוליטית והטכנית הדרושה, הרכבת תמלא גם תפקיד הולך וגובר בתחבורה הבינלאומית, ותספק חלופה איכותית לתחבורה בכבישים ולנסיעות אוויריות קצרות.
בעתיד הנראה לעין, השקעות ברחבי העולם עדיין יהיו מבוססות במידה רבה על מסילות ברזל מסורתיות מפלדה על פלדה. אין סיבה לפקפק בכך שהיא תמשיך להגדיר את עתיד התחבורה ברכבת בעשורים הבאים - בדיוק כפי שקרה במשך כמעט 200 שנה.
ובכן, אלו כל הדרכים שבהן נוכל יום אחד להתנייד מבלי לפגוע בסביבה. אבל לעת עתה, העתיד כבר כאן: הרכבת המהירה מציעה דרך מהירה ודלת פחמן לנסוע בין ערים. אם ג'יימס לג היה נוסע לבייג'ינג היום, הוא לא היה צריך ספינה, ובוודאי לא היה צריך פרד. הוא פשוט יעלה על הרכבת.
קרא גם:
השאירו תגובה