Waterstoftreinen testen en tanknetwerken voor spoor decarbonisatie

Waterstoftreinen winnen aan momentum in wereldwijde spoor decarbonisatie

De wereldwijde push om spoorvervoer te decarboniseren versnelt met waterstof brandstofceltreinen die in 2025 overgaan van pilotprogramma's naar vroege commercialisering. Grote ontwikkelingen in Noord-Amerika en Europa tonen groeiend vertrouwen in waterstof als een levensvatbaar alternatief voor diesel voor zowel goederenvervoer als regionale passagiersdiensten.

Commerciële doorbraken in Noord-Amerika

Ballard Power Systems beleeft wat industrieanalisten een 'groot kantelpunt' noemen in 2025, met een overgang van demonstratieprojecten naar commerciële inzet. Het bedrijf heeft een belangrijke order van 1,5 MW ontvangen van Sierra Northern Railway om drie diesel rangeerlocomotieven om te bouwen met hun FCmove®-XD motoren. 'We zien een fundamentele verschuiving van pilotprogramma's naar herhalingszaken en vroege commercialisering,' zei een woordvoerder van Ballard.

Canadian Pacific Kansas City (CPKC) heeft langetermijn leveringsovereenkomsten gesloten met Ballard voor zwaar goederenvervoer, wat een van de eerste grote toezeggingen voor waterstof in het Noord-Amerikaanse goederenvervoer per spoor markeert. Ondertussen gaat het eerste Amerikaanse waterstof passagierstreinproject met Stadler door, wat een cruciale stap vertegenwoordigt in het diversifiëren van zero-emissie spooropties naast elektrificatie.

Europese uitbreiding en infrastructuurontwikkeling

In Europa zet Siemens Mobility zeven Mireo Plus H passagierstreinen in, aangedreven door Ballard brandstofcellen, in de regio Berlijn-Brandenburg, waarbij de dienst naar verwachting eind 2024 van start gaat. De partnerschap omvat een intentieverklaring voor maximaal 200 extra brandstofcelmodules in de komende zes jaar, wat een langetermijninvestering in waterstofspoor aangeeft.

Een uitgebreide studie gepubliceerd in Scientific Reports presenteert een geoptimaliseerd kader voor het ontwerp van waterstoftankinfrastructuur. Onderzoekers ontwikkelden geavanceerde wiskundige modellen om investerings- en operationele kosten te minimaliseren terwijl betrouwbare tanknetwerken worden gegarandeerd. 'De uitdaging is niet alleen de treinen zelf, maar het bouwen van het tankecosysteem dat ze praktisch maakt voor dagelijkse operaties,' legde de hoofdauteur van de studie uit.

Technische voordelen en milieuvoordelen

Waterstoftreinen bieden verschillende belangrijke voordelen ten opzichte van andere zero-emissie technologieën. Volgens onderzoek in ScienceDirect bieden brandstofceltreinen een hogere energiedichtheid dan batterijalternatieven en vereisen ze minder infrastructuurinvestering vergeleken met bovenleidingsystemen. Wanneer ze worden aangedreven door groene waterstof geproduceerd uit hernieuwbare bronnen, bereiken deze treinen een echte zero-carbon operatie.

Een op het VK gerichte studie die Class 195 regionale treinen analyseerde, ontdekte dat ombouw naar waterstofverbrandingsmotoren de CO2-equivalente emissies met maximaal 187,4 kiloton over een levensduur van 30 jaar kan verminderen. 'Waterstof biedt een praktische middenlange termijn oplossing voor routes waar volledige elektrificatie economisch niet haalbaar is,' merkte het onderzoeksteam op.

Wereldwijde pilotprojecten en toekomstperspectief

Duitsland blijft leidend met 's werelds eerste permanente waterstoftreinroute, terwijl nieuwe pilotprojecten wereldwijd opkomen. Zweden heeft PESA's waterstof rangeerlocomotief ingezet, en India en Italië ontwikkelen partnerschappen om waterstofspoortechnologie in hun markten uit te breiden.

De transitie staat voor uitdagingen, waaronder de noodzaak van kostenverlagingen in waterstofproductie en -opslag, plus de ontwikkeling van uitgebreide tanknetwerken. Het groeiende aantal commerciële inzettingen suggereert echter dat waterstof zich wereldwijd vestigt als een sleutelcomponent van spoor decarbonisatiestrategieën.