في 17 يوليو، سيقوم رئيس الوزراء ناريندرا مودي بإطلاق أول قطار يعمل بالهيدروجين في الهند على مسار جيند–سونيابات في ولاية هاريانا. هذا الحدث يتجاوز مجرد قص شريط الافتتاح؛ فهو يشير إلى أن السكك الحديدية الهندية، وهي واحدة من أكبر شبكات السكك الحديدية في العالم، باتت الآن مستعدة لاختبار تقنية خلايا وقود الهيدروجين على مساراتها الخاصة، متجاوزةً بذلك الديزل والجر الكهربائي التقليدي في بحثها عن دفع أكثر نظافة.
كيف تعمل هذه التقنية
يعمل هذا القطار بخلايا وقود الهيدروجين بدلاً من استمداد الطاقة من الأسلاك الكهربائية العلوية أو حرق الديزل في المحرك. بعبارات بسيطة، خلية الوقود هي جهاز كيميائي كهربائي. يتفاعل الهيدروجين المخزن في الخزانات الموجودة على متن القطار مع الأكسجين المستمد من الهواء. ويولد هذا التفاعل كهرباء لتشغيل محركات الجر، والمنبعث الوحيد المباشر هو بخار الماء وقليل من الحرارة. لا يوجد دخان عادم، ولا ثاني أكسيد الكبريت، ولا ثاني أكسيد الكربون يخرج من أنبوب العادم أثناء التشغيل.
هذا التمييز مهم. تطلق قاطرات الديزل الملوثات على مستوى الأرض طوال كل كيلومتر تقطعه. وحتى القطارات الكهربائية، رغم أنها تعمل بنظافة على المسار، تحمل عبئاً من الانبعاثات غير المباشرة إذا كانت كهرباء الشبكة التي تغذيها تأتي من الفحم. ينقل قطار الهيدروجين مسألة التلوث إلى مرحلة سابقة، وهي كيفية صنع الهيدروجين نفسه. إذا تم إنتاج الهيدروجين باستخدام الطاقة المتجددة — والذي غالباً ما يسمى الهيدروجين الأخضر — فإن الدورة بأكملها يمكن أن تقترب من انبعاثات صفرية. في الوقت الحالي، الفائدة المباشرة هي إزالة عملية الاحتراق من المركبة نفسها، مما يحسن جودة الهواء على طول ممرات السكك الحديدية ويقضي على الضوضاء والسخام في المحطات.
ممر جيند–سونيابات
اختارت السكك الحديدية الهندية امتداداً إقليمياً في هاريانا لهذا الظهور الأول. خط جيند إلى سونيابات ليس المسار الرئيسي الأكثر ازدحاماً في البلاد، وهذا هو الهدف تحديداً. يسمح المشروع التجريبي على ممر أقصر للمهندسين بمراقبة أنماط استهلاك الوقود، ولوجستيات إعادة التعبئة، واستعادة طاقة الكبح، وتآكل المكونات في الظروف الهندية الواقعية دون المخاطرة بحدوث اضطرابات في الخطوط الرئيسية عالية الكثافة.
توفر تضاريس هاريانا المسطحة نسبياً ومناخها الجاف أرض اختبار يمكن السيطرة عليها، رغم أن حرارة الصيف والغبار سيظلان يشكلان تحدياً لمجموعات خلايا الوقود وأنظمة تنقية الهواء. إن تشغيل القطار هنا يتيح للسكك الحديدية جمع بيانات حول كيفية سلوك تخزين الهيدروجين في خدمة التوقف والتشغيل اليومية، وكيفية تكيف طواقم الصيانة مع تقنية لم يسبق لها العمل من قبل على مسار تجاري هندي.
لماذا الهيدروجين، ولماذا الآن؟
قامت السكك الحديدية الهندية بكهربة المسارات بوتيرة سريعة خلال العقد الماضي. ومع ذلك، لا تزال الكهربة الكاملة عبر عشرات الآلاف من الكيلومترات من المسارات مكلفة وصعبة تقنياً في بعض الامتدادات. فخطوط الفروع البعيدة، والتضاريس الجبلية، والمقاطع ذات الكثافة المرورية المنخفضة غالباً ما لا تبرر التكلفة الرأسمالية لتركيب وصيانة الأسلاك الهوائية.
تسد قطارات الهيدروجين هذه الفجوة. فهي تحمل إمدادات طاقتها الخاصة، مما يعني أنها لا تحتاج إلى خطوط علوية. ويمكنها العمل على المسارات غير المكهربة مع الاستمرار في تقديم الأداء وملف الانبعاثات الصفرية المحلية الذي توفره وحدات التشغيل الكهربائية المتعددة. بالنسبة للهند، يتوافق التوقيت أيضاً مع المهمة الوطنية للهيدروجين الأخضر، التي تهدف إلى بناء قدرة إنتاج محلية وخفض تكلفة الهيدروجين الأخضر. إذا تمكنت البلاد من إنتاج هيدروجين أخضر بأسعار معقولة وعلى نطاق واسع، فستصبح قطارات خلايا الوقود بديلاً أكثر إقناعاً لأسطول الديزل الذي لا يزال يخدم مئات المسارات الثانوية.
ما الذي سيلاحظه الركاب
من منظور المسافر، قد يكون الفرق الأول هو الهدوء. تعمل وحدات خلايا الوقود المتعددة بصمت تقريباً مقارنة بضجيج واهتزاز محركات الديزل. ولن تفوح رائحة العادم من الأرصفة. كما يميل التسارع إلى أن يكون سلساً لأن محركات الجر الكهربائية توفر عزم الدوران بشكل متساوٍ.
ومع ذلك، لن يرى الركاب التعقيد المخفي تحت الأرضية والسقف: أسطوانات تخزين الهيدروجين عالية الضغط، وبطاريات التخزين المؤقت للتعامل مع ذروة الطلب على الطاقة، وأنظمة إدارة الطاقة، وقواطع السلامة. ستحتاج الأطقم إلى تدريب متخصص. فالهيدروجين شديد الاشتعال، ورغم أن أنظمة التخزين والتوصيل مصممة وفق معايير دقيقة، إلا أن ساحات السكك الحديدية ستحتاج إلى بروتوكولات جديدة لإعادة التعبئة، والكشف عن التسرب، والاستجابة للطوارئ.
المشكلات الأصعب التي لا تزال في الأفق
إطلاق قطار واحد هو إنجاز، لكن توسيع نطاق هذه التكنولوجيا أصعب. لا يزال إنتاج الهيدروجين الأخضر في الهند في مراحله الأولى؛ فمعظم الهيدروجين المنتج عالميًا اليوم يُشتق من الغاز الطبيعي في عملية تطلق ثاني أكسيد الكربون. وما لم يتم تنظيف سلسلة توريد الهيدروجين، فإن الفائدة البيئية للقطار نفسه ستكون جزئية.
التكلفة حقيقة أخرى. فالعربات التي تعمل بخلايا وقود الهيدروجين أغلى ثمنًا حاليًا من وحدات الديزل المتعددة التقليدية. كما أن الوقود، عند قياسه لكل وحدة طاقة مفيدة، أغلى من استمداد الطاقة مباشرة من الأسلاك الكهربائية العلوية. وهذا يعني أنه من غير المرجح أن تحل قطارات الهيدروجين محل الخطوط الرئيسية المزدحمة التي تم تزويدها بالكهرباء بالفعل أو المخطط تزويدها بها. ومن المرجح أن يكون موطنها العملي في المسارات الإقليمية غير المكهربة، والمناطق الضواحي، وربما الخطوط التراثية حيث يكون تمديد الأسلاك العلوية غير عملي من الناحية المادية أو المالية.
يجب بناء البنية التحتية لإعادة التزود بالوقود من الصفر. فخلافًا للديزل، الذي يمكن نقله في صهاريج وتخزينه باستخدام الخدمات اللوجستية القائمة، يتطلب الهيدروجين تخزينًا مضغوطًا أو تبريدًا عميقًا وأنظمة توزيع مخصصة في مستودعات السكك الحديدية. ويجب إثبات سلامة وموثوقية كل جزء من هذه الأجزاء في ظل الطقس والروتين التشغيلي في الهند.
إشارة إلى المنظومة
إن إطلاق الرحلة في 17 يوليو لا يغير حال السكك الحديدية الهندية بين عشية وضحاها. فمسار واحد في ولاية هاريانا لا يعوض الانبعاثات الناتجة عن شبكة تنقل أكثر من ثمانية مليارات راكب سنويًا. لكن هذا التدشين يفرض مجموعة من المحادثات الحاسمة؛ فهو يخبر مصنعي العربات بأن الهند منفتحة على عقود خلايا الوقود، ويخبر موردي الطاقة أنه سيكون هناك طلب متوقع على الهيدروجين الأخضر إذا تمكنوا من توفيره بأسعار معقولة، كما يخبر مهندسي السكك الحديدية بضرورة البدء في بناء الخبرة في مجال الصيانة الآن، بينما لا يزال الأسطول صغيرًا، بدلاً من محاولة اللحاق بالركب لاحقًا.
لقد وضعت دول أخرى بالفعل قطارات الهيدروجين في خدمة تجريبية أو تجارية محدودة، ودخول الهند هذا المجال يعني قدرتها على دراسة ما نجح في أماكن أخرى مع تكييف المعدات لتناسب مقاييس المسارات المحلية، وأحمال المحاور، والضغوط المناخية. ويبدأ الاختبار الحقيقي بعد الرحلة الافتتاحية، عندما يتعين على القطار العمل وسط حرارة الصيف، ورطوبة الموسم الموسمي، والأوساخ المتراكمة من الخدمة اليومية، بعيدًا عن الأضواء المسلطة عليه خلال حفل الإطلاق.
الخلاصة الحقيقية
يعد أول قطار هيدروجين في الهند علامة فارقة حقيقية، ولكن من الأفضل فهمه كمختبر على عجلات. فالمسار بين جيند وسونيبات قصير، والتكنولوجيا لا تزال مكلفة. ومع ذلك، من خلال وضع قطار يعمل بخلايا الوقود في الخدمة المنتظمة، تلتزم السكك الحديدية الهندية بالإجابة على الأسئلة الصعبة بشروطها الخاصة: هل يمكن إنتاج الهيدروجين النظيف بتكلفة منخفضة بما يكفي؟ هل يمكن للطواقم صيانة هذه المعدات بموثوقية؟ وهل يمكن للنظام تبرير التكلفة في الممرات التي يعد فيها الديزل هو الخيار الوحيد حاليًا؟
إذا أثبتت البيانات الواردة من هاريانا نتائج إيجابية، فقد ينتشر الجر بالهيدروجين ببطء إلى خطوط فرعية أخرى غير مكهربة، مما يمنح الهند بديلاً عمليًا خالياً من الانبعاثات في المناطق التي لن تصل إليها الأسلاك العلوية أبدًا. وهذه النتيجة ستجعل من 17 يوليو ليس مجرد تاريخ إطلاق، بل نقطة انطلاق لتحول بطيء وضروري في كيفية تنقل مليار شخص.
انضم إلى مجتمع GyaanSetu التعليمي: https://t.me/GyaanSetuBharat
المصدر: India TV News