Perdana Menteri India, Narendra Modi, telah melancarkan kereta api penumpang sel bahan api hidrogen dengan 10 gerabak dan 2,600 tempat duduk di laluan Jind-Sonipat di Haryana. Ia merupakan set kereta api berkuasa hidrogen terbesar di dunia yang bakal beroperasi. Pelancaran ini penting kerana ia menggabungkan kenderaan rel berkapasiti tinggi dengan hab pengeluaran dan pengisian semula hidrogen berskala penuh, menunjukkan laluan yang mungkin untuk beralih daripada diesel dan kuasa elektrik atas kepala bagi perkhidmatan kereta api India.

Mengapa kereta api ini berbeza

Kebanyakan kereta api hidrogen di tempat lain hanya mengendalikan dua hingga empat gerabak pada laluan serantau yang pendek. Versi India menambah lapan gerabak penumpang dan dua kereta kuasa pemacu hidrogen khusus (DPC). Setiap DPC menempatkan sel bahan api membran pertukaran proton (PEM) dengan kadar 1,200 kW (kira-kira 1,600 hp) dan pek bateri litium-besi-fosfat (LFP) yang melancarkan penyampaian kuasa. Pada laluan sejauh 89 km antara Jind Junction dan Sonipat, kereta api ini pada mulanya akan beroperasi pada kelajuan sehingga 75 km j⁻¹, walaupun reka bentuknya membolehkan kelajuan sehingga 110 km j⁻¹.

Kimia yang menggerakkan kereta api ini

Sel bahan api PEM mencampurkan hidrogen bertekanan tinggi dengan oksigen daripada udara. Tindak balas tersebut—hidrogen + oksigen → elektrik + wap air—hanya menghasilkan haba dan wap air, sekali gus menghapuskan asap dan pelepasan karbon secara langsung. Elektrik tersebut membekalkan kuasa kepada motor traksi yang memutar roda. Oleh kerana sistem ini tidak bergantung kepada talian atas kepala luaran, ia boleh beroperasi di laluan yang tidak mempunyai elektrifikasi.

Membina ekosistem hidrogen yang lengkap

Pelancaran kereta api ini berkait rapat dengan hab hidrogen yang dibina khas di Jind. Hab tersebut menghasilkan hidrogen melalui elektrolisis, iaitu memecahkan air kepada hidrogen dan oksigen menggunakan elektrik. Ia menyimpan hampir 3,000 kg hidrogen pada tekanan 500 bar dan mengisi semula hidrogen kereta api pada 350 bar melalui dua dispenser bebas, membolehkan kedua-dua kereta kuasa diisi penuh secara serentak dan memastikan masa pusingan yang singkat. Kemudahan ini telah menerima kelulusan daripada Organisasi Keselamatan Petroleum dan Bahan Letupan (PESO).

Langkah keselamatan

Hidrogen sangat mudah terbakar, jadi Kereta Api India telah mengguna pakai pendekatan “pertahanan mendalam” (defence in depth). Kereta api dan hab Jind dilengkapi dengan pengesan kebocoran, sensor nyalaan, pengesan haba dan pengudaraan berterusan yang menyebarkan sebarang gas yang terlepas. Penilaian keselamatan bebas oleh TÜV SÜD dari Jerman mengesahkan pematuhan terhadap ISO 19880 (stesen pengisian hidrogen) dan NFPA-2 (keselamatan hidrogen). Jika kebocoran dikesan, sistem akan mengasingkan dan menghentikan bekalan hidrogen secara automatik tanpa campur tangan manual.

Apa yang dipertaruhkan

  • Impak alam sekitar – Dengan menghapuskan diesel dan mengurangkan kebergantungan kepada elektrik grid, kereta api ini mengurangkan output CO₂ secara langsung pada laluan tersebut. Jika model ini diperluaskan, ia boleh mengurangkan jejak karbon sektor rel di seluruh negara.
  • Peralihan infrastruktur – Membina tapak pengeluaran, penyimpanan dan pengisian semula hidrogen memerlukan pelaburan modal dan penyelarasan dengan utiliti kuasa. Kejayaan projek ini boleh mendorong pembinaan hab serupa di sepanjang koridor bukan elektrik yang lain.
  • Kiraan ekonomi – Pengeluaran hidrogen melalui elektrolisis masih menelan kos yang lebih tinggi berbanding bahan api konvensional di banyak pasaran. Kebolehlaksanaan jangka panjang projek ini akan bergantung pada kos elektrik yang lebih rendah, penskalaan teknologi elektroliser, atau sokongan dasar seperti subsidi atau penetapan harga karbon.
  • Had operasi – Kelajuan awal 75 km j⁻¹ adalah sederhana berbanding perkhidmatan diesel atau elektrik yang lebih pantas. Jika penumpang menganggap perkhidmatan ini perlahan, permintaan mungkin tidak mencapai kapasiti yang disediakan.

Sisi lain cerita ini

Pengkritik menyatakan bahawa ketumpatan tenaga hidrogen yang rendah bagi setiap unit isi padu memaksa penggunaan tangki penyimpanan yang berat, sekali gus menambah berat dan mengurangkan muatan. Kebimbangan keselamatan tetap ada walaupun terdapat langkah keselamatan berlapis; insiden berprofil tinggi boleh membantutkan penerimaan awam. Rangkaian titik pengisian semula hidrogen semasa adalah sangat kecil, mengehadkan kereta api ini kepada satu koridor sahaja sehingga lebih banyak hab dibina. Selagi kos hidrogen yang dihasilkan melalui elektrolisis belum turun, ekonomi projek ini mungkin kekal tidak menguntungkan berbanding pengembangan traksi elektrik.

Apa yang perlu diperhatikan seterusnya

  • Pelancaran di luar Haryana – Keretapi India telah memberi bayangan untuk memperluaskan konsep ini ke talian bukan elektrik yang lain, namun jadual pelaksanaannya masih belum jelas.
  • Trend harga hidrogen – Perubahan dalam harga elektrik boleh diperbaharui atau insentif kerajaan akan memberi kesan langsung kepada kos operasi perkhidmatan tersebut.
  • Data prestasi – Angka dunia nyata mengenai kebolehpercayaan, penggunaan tenaga bagi setiap penumpang-kilometer dan keperluan penyelenggaraan akan menentukan sama ada teknologi ini dapat bersaing dengan alternatif diesel atau elektrik.
  • Evolusi kawal selia – Kemas kini piawaian keselamatan atau pensijilan baharu boleh sama ada melancarkan laluan bagi lebih banyak hab hidrogen atau mengenakan kos pematuhan tambahan.

Rumusan

Kereta api sel bahan api hidrogen India yang mempunyai 2,600 tempat duduk membuktikan bahawa kenderaan rel berkapasiti besar dan rendah emisi boleh beroperasi seiring dengan rantaian bekalan hidrogen yang khusus. Sama ada model ini akan menjadi pelan tindakan bagi rangkaian nasional yang lebih hijau bergantung kepada persepsi keselamatan, trajektori kos dan keupayaan untuk mereplikasi infrastruktur tersebut pada skala yang besar.