https://bodybydarwin.com
Slider Image

قطارات الشحن هي مستقبلنا

2021

منصة القطار ليلا - trasportation الشحن "

فيما يلي مقتطف من "Power Trip" للمخرج Michael E. Webber.

أحد أبسط وأقوى الطرق لمواجهة تحديات الطاقة في مجال النقل هو إعادة الاستثمار في خطوط السكك الحديدية للشحن. يعتبر نقل الشحن جزءًا أكبر بكثير من البنية التحتية للبلاد مما يدركه معظم الناس. في عام 2013 ، تم نقل حوالي 50 مليار دولار من البضائع كبضائع شحن كل يوم في الولايات المتحدة وحدها. تنقل الشاحنات 29 بالمائة من أطنان الشحن ، ولكنها مسؤولة عن 77 بالمائة من انبعاثات القطاع. من المثير للدهشة أن الشاحنات الفارغة تمثل حوالي خمس الأميال التي قطعتها الشاحنة. بين صعود Walmart مع نظامها اللوجستي القائم على الشاحنات وانتشار تجار التجزئة على شبكة الإنترنت مثل الأمازون ، نمت حمولة الشحن على الطرق السريعة بنسبة 45 في المئة بين عامي 2000 و 2014. وفقا لوزارة النقل الأمريكية ، فإن عدد السكان الحالي للشاحنات على الطرق السريعة المزدحمة تعوق بالفعل التجارة بين الولايات إلى حد كبير ، وتشير التوقعات إلى أن ازدحام الطرق السريعة سوف يزداد سوءًا في العقود القادمة.

يحظى النقل الجماعي للمسافرين وسكك الركاب عالية السرعة بالكثير من الاهتمام ويلتقط الخيال ، لكن هذه الحركة الأكثر دنيوية للبضائع التي توفر فرصة جيدة للتحسين على مستوى النظام.

الشاحنات مريحة لأنها تتيح التشغيل المرن من نقطة إلى نقطة ، لكنها غير فعالة نسبيًا ، وقذرة ، وخطرة ، ومدمرة على طرقنا. بدلاً من انتظار بعض التقدم التكنولوجي الذي لم يتحقق بعد ، يمكننا بدلاً من ذلك توسيع نظام السكك الحديدية الوطنية للشحن. في البداية ، سيكون من السهل الاعتقاد بأن يوم سكة الشحن قد انقضى. منذ ذروتها منذ قرن مضى على أكثر من 250،000 ميل ، يوجد اليوم أقل من 95000 ميل من مسارات السكك الحديدية من الفئة الأولى ، حيث فقدت السكك الحديدية حصتها في السوق لحركة الأشخاص والبضائع للسفر الجوي ونظام الطرق السريعة بين الولايات. من عام 1990 إلى عام 2013 وحده ، زاد عدد سكان الولايات المتحدة بنسبة 28.2 في المائة ، بينما انخفض عدد أميال الجنزير بنسبة 28.6 في المائة ، على الرغم من الزيادات في حركة الشحن والشحن.

هذا الانخفاض لم يحدث فقط. لقد كان خيار السياسة الذي تم تنفيذه على مدار عقود. كان قرار استثمار تريليونات الدولارات في نظام الطرق السريعة بين الولايات بمثابة تصويت للشاحنات على السكك الحديدية. اليوم ، تمتلك البنية التحتية الوطنية لنقل البضائع حوالي 6 تريليونات دولار من الأصول ، مع أكثر من نصف هذا المجموع محبوس في الطرق السريعة. على النقيض من شاحنات القطاع الخاص التي تعمل على الطرق السريعة العامة (مما يجعل نظام الطرق السريعة بين الولايات في الأساس إعانة من قبل دافعي الضرائب لشركات النقل بالشاحنات) ، فإن سكة حديد الشحن خاصة بالكامل تقريبًا.

منذ أن بلغت العائدات ذروتها في السبعينيات ، مكنت إعادة الهيكلة المالية السكك الحديدية من الاستثمار بكفاءة أفضل. نتيجة لذلك ، ارتفعت الإيرادات والأرباح لعقود على الرغم من انخفاض المسار المتاح. أصبحت السكك الحديدية الأمريكية فعالة ومنتجة للغاية ، مما دفع كميات متزايدة من الشحن عبر بنية تحتية متقلصة.

تتحرك السكك الحديدية بنسبة 40 في المائة من الشحنات المقاسة بالأطنان ، ولكنها مسؤولة عن 8 في المائة فقط من انبعاثات الكربون في نقل البضائع. على الرغم من أن كل من الشاحنات والقاطرات تستخدم نفس وقود الديزل ، فإن انبعاثات الوقود تنبعث منها كميات أقل من ثاني أكسيد الكربون لكل طن من حركة الشحن لأن السكك الحديدية أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من النقل بالشاحنات. حسب أحد التقديرات ، يمكن أن يؤدي نقل الشحن بالسكك الحديدية بدلاً من الشاحنات إلى توفير ما يصل إلى 1000 جالون من الوقود لكل سيارة.

وقضبان الشحن لديها القدرة على الحصول على أنظف بسرعة أكبر من الشاحنات أو السفن أو الطائرات. وفقًا لمكتب إحصاءات النقل ، يبلغ متوسط ​​عمر القاطرات 25000 في الولايات المتحدة أقل من ثلاثة عشر عامًا ، لذلك توفر أنماط دوران الأسطول الطبيعي فرصة لجلب إصدارات أحدث وأنظف. هذا يعني أنه يمكن تنظيف أسطول السكك الحديدية من خلال استثمارات في عشرات الآلاف من القاطرات ، مقارنة بأكثر من 10 ملايين شاحنة ثقيلة على الطرق اليوم. على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي تحويل القاطرات إلى الغاز الطبيعي المضغوط إلى تقليل الانبعاثات مع تقليل واردات النفط الخام.

لا شك أن النقل بالشاحنات يعد أمرًا رائعًا للأميال القليلة الأخيرة عند تسليم البضائع. هذه القدرة مفيدة ، حيث أن معظمنا لا يعيش بجوار قطار المسارات. لكن أكثر من ثلثي الشحن يسافر أكثر من 500 ميل. يعتبر النقل بالسكك الحديدية فعالًا لدرجة أنه حتى لو كان يجب على البضائع أن تسافر لمسافات أطول عبر السكك الحديدية مما كانت عليه بالشاحنات من نقطة إلى نقطة ، فإن الشحن بواسطة السكك الحديدية لا يزال يستخدم طاقة أقل بكثير.

نقل البضائع عن طريق السكك الحديدية بدلا من عن طريق الشاحنات هو أيضا أكثر أمانا. النقل البحري مسؤول عن حوالي 100000 إصابة و 4500 حالة وفاة كل عام ، والشاحنات مسؤولة عن 95٪ من تلك الإصابات و 88٪ من تلك الوفيات. معظم الأشخاص الذين قتلوا على متن شاحنات هم في سيارات الركاب التي تتقاسم الطريق مع 18 عجلات. خلصت دراسة أجريت في عام 2013 إلى أن الخطر الإضافي للوفيات من الشاحنات الثقيلة يعادل ضريبة الغاز البالغة 0.97 دولار للغالون.

على النقيض من ذلك ، فإن النقل بالسكك الحديدية مسؤول عن حوالي 4000 إصابة و 500 حالة وفاة ، كان الغالبية العظمى منهم من المتعدين على خط السكة الحديدية.

لن تكون الطرق أكثر أمانًا فحسب ، بل ستكون أيضًا في حالة أفضل أيضًا. يتعطل صندوق الطرق السريعة الاستئماني الذي يوفر الأموال للصيانة والإصلاحات كل عام لأن الإيرادات (التي يتم تحصيلها عن طريق فرض ضريبة على البنزين ووقود الديزل) لم تواكب النفقات. تتمثل إحدى طرق تزويد الصندوق الاستئماني بأموال كافية في رفع ضريبة البنزين ، التي تم تحديدها عند 18.4 سنتًا للغالون في عام 1993. وهناك طريقة أخرى هي تقليل التآكل والتمزق من خلال إزالة أثقل السيارات. الأضرار التي لحقت الطرق الموازين مع وزن المحور إلى السلطة الثالثة. إذاً شاحنة واحدة سعة 40 طن تتسبب في تلف السيارة النموذجية التي يبلغ وزنها 4000 رطل بأكثر من ألف مرة. كما لاحظت إحدى الدراسات الجوهرية ، "لجميع الأغراض العملية ، فإن الأضرار الهيكلية للطرق تحدثها الشاحنات والحافلات ، وليس السيارات".

حتى وقت قريب ، كانت شبكة سكة حديد الشحن تتعرض للتوتر على العديد من الطرق عن طريق نقل الفحم من الحقول في غرب الولايات المتحدة إلى محطات الطاقة في جميع أنحاء البلاد. قطارات الفحم ضخمة: 100 سيارة هوبر يمكنها حمل 100 طن ، وكلها تجرها ستة قاطرات ، كل منها بقدرة 3000 حصان. فيما يتعلق بالميل طن ، لا يزال الفحم يضم أكبر سلعة مفردة يتحركها نظام السكك الحديدية للشحن. إن انخفاض الفحم في قطاع الطاقة بسبب شحنته بسبب الغاز الطبيعي الأرخص والأنواع والطاقة الشمسية ، يوفر طاقة احتياطية في نظام السكك الحديدية التي يمكن استخدامها لنقل البضائع الأخرى.

إن طرق سكك الحديد هذه الممتدة من حقول الفحم الغربية إلى الشرق لها إمكانات كطرق للطاقة البديلة. متابعة للفكرة القديمة المتمثلة في ربط مسارات القطارات بأعمدة الهاتف ، يمكننا ربط خطوط السكك الحديدية بشبكة نقل التيار المباشر ذات الجهد العالي الوطنية ، وتمتد في قلب السهول الكبرى العاصفة والجنوب الغربي المشمس ، مما يتيح دمج أفضل للطاقة المتجددة والتنظيف حتى قطاع الطاقة كذلك. يمكننا حتى وضع خطوط الكهرباء هذه تحت الأرض لتقليل تعرضها للعواصف الهوائية. نظرًا لأن أفضل موارد الطاقة الشمسية وطاقة الرياح غالبًا ما تكون بعيدة عن مراكز الطلب الرئيسية مثل المدن الكبيرة ، فإن تطوير شبكة وطنية يمكنها بسهولة نقل الطاقة سيكون مفيدًا.

لن يقتصر الأمر على خفض شبكة السكك الحديدية وشبكة الطاقة المقترنة على الصعيد الوطني من الانبعاثات وتوليد المزيد من التنمية الاقتصادية الريفية ، ولكن أيضًا من شأنه تحسين موثوقية الشبكة. يؤدي وضع الكهرباء على المسارات إلى فتح الباب أمام قطارات الشحن المكهربة. مثل هذه القطارات شائعة في أوروبا ، وقد يكون من الأسهل لكهرب النقل بالسكك الحديدية الشحن من بناء البنية التحتية للشحن لمركبات الطرق الكهربائية.

ينتشر نظام السكك الحديدية في جميع أنحاء القارة ، وبالتالي فإن العديد من الفوائد الاقتصادية الناتجة عن العودة إلى السكك الحديدية للشحن سوف تعود إلى المناطق الريفية. بالإضافة إلى ذلك ، يزيد مهندسو القاطرة بحوالي 30 بالمائة في الساعة عن سائقي الشاحنات. حتى الوظائف الأخرى - مهندسي ساحات السكك الحديدية ومشغلي الإشارات والتبديل والموصلات وما إلى ذلك - تدفع أكثر من دفع الشاحنات. تلك الأجور المرتفعة سيكون لها فوائد اقتصادية قد انتشرت. البحث عن وظيفة لنمو هذه الأدوار هو فكرة مغرية.

إحدى الطرق البسيطة لتشجيع التحول من الطريق إلى السكك الحديدية هي وضع سعر على الكربون. من شأن ضريبة الكربون أن تسخر كفاءة الأسواق مع إرسال إشارة سعر تكافئ الخيار الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة للنقل بالسكك الحديدية. هناك طريقة أخرى - وهي طريقة لا تضع سائقي السيارات في مفترق الطرق - تتمثل في جمع الأموال من أجل صيانة الطرق من خلال رسوم تعتمد على الأميال المقيدة ووزن السيارة. من شأن ذلك أن يستهدف المركبات التي تسبب أكبر قدر من الضرر ويوقف دعم الشاحنات الثقيلة من قِبل سائقي السيارات الشخصية الصغيرة. من خلال التوفيق بين التكاليف والأضرار ، ستفقد عملية النقل بالشاحنات بعض ميزتها التنافسية مقارنة بالسكك الحديدية.

من المرجح أن يشجع سعر الكربون وتحديث نموذج ضريبة الغاز لدينا الكثير من التحول إلى السكك الحديدية للشحن ، ولكن زيادة الإنتاجية (طن ميل) على السكك الحديدية دون تحسينات أخرى يمكن أن تتسبب في انخفاض مقاييس الأداء الرئيسية الأخرى مثل وقت التسليم والموثوقية. نظرًا لأن العديد من عملاء الشحن حساسون جدًا لتلك العوامل ، يجب القيام باستثمارات متكافئة في تحسين الأداء وتتبع مزدوج حيثما أمكن ذلك وإضافة مسارات جديدة وتخفيف الاختناقات.

يمثل توسيع مسار الأميال خطوة واضحة إلى الأمام ، رغم أنها ليست الخطوة الوحيدة. يمكن أن تؤدي إضافة المزيد من الجوانب أو التتبع المزدوج في المناطق المزدحمة إلى تسهيل تشغيل المزيد من القطارات في اتجاهات مختلفة والسماح للقطارات التي تعمل بسرعات مختلفة بمشاركة المسار نفسه بسهولة أكبر.

ولكن مجرد وضع الكثير من المسار لا يكفي. كما أشار زوجان من الدراسات الرئيسية التي أجرتها مؤسسة RAND في عامي 2008 و 2009 ، فإن زيادة سعة السكك الحديدية الوطنية للشحن سوف تتطلب مجموعة متنوعة من الاستراتيجيات تتجاوز الاستثمارات المباشرة في البنية التحتية. وتشمل هذه التدابير مراجعة اللوائح ، والتسعير المرن ، ونشر التكنولوجيا الجديدة ، وتنفيذ ممارسات التشغيل المحسنة. على سبيل المثال ، قد تكون التحسينات التشغيلية لاستخدام المسارات الحالية بكفاءة أكبر بنفس أهمية بناء المزيد من الأميال من المسار ، ولكن يجب أن تكون هذه التغييرات مستنيرة بنمذجة أكثر تفصيلًا وشمولية لتحديد مواقع الاختناقات ووضع مخططات تتجنبها.

هناك طريقة أخرى لزيادة السعة أثناء تنظيف قطاع النقل وهي تكبير أسطول القاطرات وتحسينه. ومن شأن حوافز لشركات السكك الحديدية لشراء قاطرات أحدث وأكثر نظافة وكفاءة أن تقوم في نفس الوقت بتنظيف وتوسيع السعة. بسبب هذه الإمكانية جزئيًا ، لاحظت وكالة الطاقة الدولية أن قطاع السكك الحديدية يمكن أن يلعب دورًا رئيسيًا في تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية. يمكن أن تؤدي عمليات التفتيش الروتينية والتفصيلية لأنظمة السكك الحديدية أيضًا إلى تحسين السلامة والإنتاجية من خلال السماح بحمل شحن أثقل وحركة قطار أسرع.

في النهاية ، قد تكون الفكرة القديمة - نقل البضائع بالسكك الحديدية - هي الابتكار الحديث الذي نحتاجه لتقليل استهلاك الطاقة وتجنب انبعاثات ثاني أكسيد الكربون مع جعل الطرق أقل ازدحامًا وأكثر أمانًا وأكثر متعة لسائقي السيارات.

مقتطف مقتبس من رحلة POWER: قصة الطاقة بقلم مايكل إ. ويبر. حقوق النشر 2019. متوفر من Basic Books وهو بصمة لـ Perseus Books ، وهي شركة تابعة لمجموعة Hachette Book Group، Inc.

تضمنت اختبارات الأبوة الأولى "اهتزاز الدم".  لم يعملوا

تضمنت اختبارات الأبوة الأولى "اهتزاز الدم". لم يعملوا

ذراعك هو مكان رائع لتنمية أذن جديدة

ذراعك هو مكان رائع لتنمية أذن جديدة

58 دولارًا مقابل مجموعة أدوات ديوالت وغيرها من الصفقات الجيدة التي تحدث اليوم

58 دولارًا مقابل مجموعة أدوات ديوالت وغيرها من الصفقات الجيدة التي تحدث اليوم