ยักษ์ใหญ่ด้านการทำเหมืองแร่ของออสเตรเลีย Fortescue ได้เปิดเผยแผนการสำหรับรถไฟไฟฟ้าแบตเตอรี่ Infinity Train ที่สามารถชาร์จตัวเองโดยใช้แรงโน้มถ่วง แต่การประกาศนี้ได้จุดประกายการถกเถียงอย่างร้อนแรงเกี่ยวกับว่าแนวทางนี้สมเหตุสมผลกว่าวิธีการไฟฟ้ารถไฟแบบดั้งเดิมหรือไม่
ข้อมูลจำเพาะของเครือข่ายรถไฟ Fortescue:
- ระยะทาง: 143 กิโลเมตร (89 ไมล์)
- ที่ตั้ง: พื้นที่ทะเลทรายใน Western Australia
- สินค้าขนส่ง: แร่เหล็กจากเหมืองไปยังโรงงานแปรรูป/สิ่งอำนวยความสะดวกการส่งออก
- เป้าหมาย: ปล่อยมลพิษเป็นศูนย์ภายในปี 2030
หลักฟิสิกส์เบื้องหลังรถไฟชาร์จตัวเอง
แนวคิดนี้ได้รับความสนใจเพราะมันแก้ไขความท้าทายพื้นฐานในการดำเนินงานเหมืองแร่ รถไฟจะผลิตไฟฟ้าขณะขนส่งสินแร่เหล็กหนักลงเนิน เก็บพลังงานเพียงพอในแบตเตอรี่เพื่อเดินทางกลับขึ้นเนินขณะที่ว่างเปล่า สิ่งนี้สร้างวงจรต่อเนื่องโดยไม่ต้องการโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จจากภายนอก
การอภิปรายในชุมชนเผยให้เห็นว่านี่ไม่ใช่เทคโนโลยีใหม่ทั้งหมด ระบบพลังแรงโน้มถ่วงที่คล้ายกันได้ถูกใช้ใน Scandinavia และ Norway ที่รถไฟทำเหมืองในพื้นที่ภูเขาได้บรรลุการดำเนินงานที่ให้พลังงานเชิงบวกมาหลายปี ความแตกต่างหลักอยู่ที่การประยุกต์ใช้เฉพาะของ Fortescue กับเส้นทางรถไฟระยะทาง 143 กิโลเมตร (89 ไมล์) ในสภาพแวดล้อมทะเลทรายที่รุนแรงของออสเตรเลีย
การเปรียบเทียบระบบไฟฟ้าทางรถไฟทั่วโลก:
- Russia: 51.5% ของเครือข่ายทางรถไฟ 105,000 กิโลเมตรใช้ระบบไฟฟ้า
- ยุค Soviet: 60% ของการขนส่งสินค้า และ 70% ของการขนส่งผู้โดยสารใช้หัวรถจักรไฟฟ้า
- Norway: รถไฟขนส่งแร่ที่สร้างพลังงานได้เองดำเนินการอยู่แล้วในพื้นที่ภูเขา
- Scandinavia: มีระบบรถไฟที่ใช้แรงโน้มถ่วงเป็นพลังงานที่ก่อตั้งขึ้นแล้ว
 |
|---|
| Infinity Train ถูกออกแบบให้ทำงานในสภาพแวดล้อมที่ท้าทายเช่นถิ่นทุรกันดารของ Australia โดยใช้พลังงานแรงโน้มถ่วงเพื่อปฏิวัติการขนส่งในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ |
ต้นทุนโครงสร้างพื้นฐานขับเคลื่อนนวัตกรรม
การถกเถียงมุ่งเน้นไปที่เหตุผลที่บริษัทเลือกระบบแบตเตอรี่แทนสายไฟฟ้าแบบดั้งเดิมที่เรียกว่า catenaries ผู้วิจารณ์โต้แย้งว่าเครือข่ายรถไฟไฟฟ้าได้พิสูจน์ความสำเร็จทั่วโลกแล้ว โดยชี้ไปที่การไฟฟ้าอย่างกว้างขวางในประเทศเช่น Russia อย่างไรก็ตาม ผู้สนับสนุนเน้นย้ำถึงต้นทุนล่วงหน้าจำนวนมหาศาลและข้อกำหนดการบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่องของการติดตั้งสายไฟฟ้าข้ามระยะทางอันกว้างใหญ่เช่นนี้ในสถานที่ห่างไกล
มันคือออสเตรเลีย เส้นทางรถไฟยาว 143 กิโลเมตร (89 ไมล์) การติดตั้งเสาและแขวน catenaries ในระยะทางเช่นนั้นคงไม่ถูกใช่ไหม?
การอภิปรายเผยให้เห็นการพิจารณาเชิงปฏิบัติเกินกว่าต้นทุนเริ่มต้น การดำเนินงานเหมืองแร่มีอายุการใช้งานจำกัด และเมื่อเหมืองปิดตัวลง โครงสร้างพื้นฐาน catenary ที่แพงจะกลายเป็นสินทรัพย์ที่ติดค้าง ในทางตรงกันข้าม รถไฟพลังแบตเตอรี่สามารถย้ายไปยังสถานที่เหมืองใหม่ได้
ทางเลือกอื่นที่มีการหารือ:
- สายไฟแรงดันสูงแบบดั้งเดิม (สายไฟฟ้าเหนือศีรษะ)
- ระบบแบตเตอรี่แบบติดตั้งถาวรที่สถานี
- ระบบเชื่อมต่อกริดไฟฟ้าสำหรับการกระจายพลังงานส่วนเกิน
- ระบบสำรองดีเซล-ไฟฟ้าแบบผสม
- โครงสร้างพื้นฐานที่สามารถย้ายที่ได้สำหรับการจัดการวงจรชีวิตของเหมือง
ความท้าทายทางเทคนิคและการแก้ไข
วิศวกรในชุมชนได้ระบุปัญหาที่อาจเกิดขึ้นหลายประการกับแนวทางพลังแรงโน้มถ่วง จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อรถไฟต้องเดินทางขึ้นเนินขณะบรรทุกสินค้า หรือในช่วงระยะเวลาบำรุงรักษา? บางคนแนะนำวิธีแก้ไขแบบผสมผสาน คือการเก็บเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลสำรองหรือติดตั้งสถานีชาร์จที่ศูนย์บำรุงรักษาเพื่อจัดการกับสถานการณ์พิเศษ
คนอื่นๆ เสนอทางเลือกขั้นสูงกว่า เช่น ระบบแบตเตอรี่นิ่งหรือการเชื่อมต่อกับกริดที่สามารถป้อนพลังงานส่วนเกินกลับเข้าสู่ระบบไฟฟ้า การปรับเปลี่ยนเหล่านี้อาจทำให้ระบบมีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยการลดน้ำหนักของแบตเตอรี่ที่บรรทุกในแต่ละขบวนรถไฟ
Infinity Train เป็นตัวแทนของการผลักดัน Fortescue ไปสู่เทคโนโลยีสีเขียวอย่างกว้างขวางผ่านบริษัทย่อย Fortescue Future Industries บริษัทมีเป้าหมายที่จะขจัดการปล่อยมลพิษจากการดำเนินงานภายในปี 2030 ขณะเดียวกันก็พัฒนาโซลูชันพลังงานสะอาดสำหรับตลาดที่กว้างขึ้น ว่าแนวทางเฉพาะนี้จะได้ผลเกินกว่าสภาพการทำเหมืองที่เป็นเอกลักษณ์ของออสเตรเลียหรือไม่ยังคงต้องติดตามดู แต่มันแสดงให้เห็นว่าบริษัทต่างๆ กำลังหาวิธีแก้ไขเชิงสร้างสรรค์เพื่อลดรอยเท้าคาร์บอนในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย
อ้างอิง: Battery-electric Infinity Train will charge itself using gravity