Ekologiczne rozwiązania w kolei ekspresem do paryskiej nagrody dla studentki PK

Anna Kaczor, studentka specjalności „Inżynieria Pojazdów Szynowych” na Wydziale Mechanicznym Politechniki Krakowskiej otrzymała za swoje osiągnięcia nagrodę od  PKP Intercity, patrona kształcenia. Została wyróżniona za najwyższą średnią wyników w nauce na swoim roku oraz artykuł naukowy, w którym przedstawia koncepcje ekologicznej modernizacji transportu kolejowego. Elektryfikacja kolei, alternatywne źródła napędu czy fotowoltaika na wagonach – na te aspekty zrównoważonego rozwoju w transporcie kolejowym zwraca uwagę studentka PK.  Nagroda, którą otrzymała, to 5-dniowy wyjazd do Paryża połączony z udziałem w Letnich Igrzyskach Olimpijskich!

– W dobie globalizacji oraz rosnącego tempa życia, transport jest nieodłącznym elementem funkcjonowania gospodarki i społeczeństwa. Rozwój państw jest silnie uzależniony od tej dziedziny, przez co dąży się do jej stałego doskonalenia. Transport ma spełniać ciągle rosnące oczekiwania co do szybkości, dostępności oraz szeregu innych aspektów, z którymi wiąże się ta branża gospodarki – mówi Anna Kaczor.

Jednym z tych aspektów jest zmniejszanie negatywnego wpływu transportu na środowisko naturalne. Transport kolejowy w tym zakresie jest kluczowy jako jeden z najmniej emisyjnych, a jednocześnie powszechnie wykorzystywanych środków komunikacji zbiorowej na świecie. Także w Polsce wykorzystanie kolei do przemieszczania się w ostatnich latach rośnie skokowo. 2 lata temu ten wzrost pobił poziom sprzed pandemii koronawirusa – z nieco ponad 22 miliardów pasażerokilometrów w 2019 roku do blisko 24 miliardów w roku 2022. W tej sytuacji ekologiczne zrównoważenie tej metody transportu staje się jednym z kluczowych warunków jej dalszego rozwoju.

W Polsce transport odpowiada za ponad 20% emisji gazów cieplarnianych do atmosfery, co stawia go na drugiej pozycji za sektorem energetycznym (prawie 50%). Transport kolejowy jednak stanowi zaledwie 0,40% tego odsetka i tym samym jest na ostatnim miejscu w tabeli emisji gazów przez środki transportu. W swoim artykule naukowym Anny Kaczor podkreśla, że nie można na tym poprzestać. Wręcz przeciwnie – należy rozwijać ekologiczne aspekty kolei jeszcze bardziej, jak również mocniej zachęcać pasażerów do korzystania z tej formy przemieszczania się.

Prąd, wodór i co jeszcze?

– Fakt, że w Europie tylko nieco ponad połowa linii kolejowych jest zelektryfikowana sprawia, że jeszcze przez długi czas pasażerowie oraz przewoźnicy mogą odczuwać niedogodności wynikające ze zróżnicowania infrastruktury. Na przykład konieczność przesiadek lub zmiany pojazdów trakcyjnych, zapewnienia przez przewoźników obsługi rewidenckiej na stacjach zmiany trakcji czy konieczność omijania punktów zmiany trakcji podczas planowania tras, co znacznie ogranicza potencjał przewozów – uważa Anna Kaczor.

Alternatywą dla elektryfikacji przy jednoczesnej redukcji emisyjności kolei jest zmiana napędu lokomotyw z konwencjonalnego na ekologiczny. Tutaj szczególnym zainteresowaniem cieszy się napęd wodorowy. Przy jego zastosowaniu jedynym produktem ubocznym spalania jest woda. Pociągi z silnikami wyposażonymi w ogniwa wodorowe już jeżdżą po europejskich szynach. Są stopniowo wprowadzane między innymi w Wielkiej Brytanii, Holandii, Francji czy w Niemczech. Pierwszym pociągiem wodorowym dopuszczonym do przewozu osób na regularnych liniach był skład Coradia iLint, wyprodukowany przez firmę Alstom. Innym przykładem może być skład HydroFLEX wyprodukowany w halach Porterbrook. Wątpliwości jednak tutaj wzbudza efektywność tego typu napędu względem kosztów eksploatacji. Niemieckie linie kolejowe Deutsche Bahn zleciły opracowanie raportu, w którym porównano koszty prowadzenia linii kolejowych z trzema różnymi napędami przez 30 lat: wodorowym, hybrydowym i elektrycznym (po elektryfikacji tras). Koszty napędu wodorowego okazały się najwyższe – 1,3 miliarda Euro, gdzie koszty obsługi składu elektrycznego wniosły nieco ponad 870 milionów wraz z kosztami elektryfikacji linii.

Wodór jest zatem najbardziej ekologiczną, ale na razie najbardziej kosztowną metodą na redukcję negatywnego wpływu kolei na środowisko. W swoim artykule Anna Kaczor jednak zwraca uwagę, że o ile dalsza elektryfikacja kolei jest dobrym kierunkiem, tak nie można zapominać, że tu też jest problem, który leży u samych podstaw: Kolej napędzana prądem jest wprawdzie niemal bezemisyjna, ale tego samego nie można powiedzieć o sektorze energetycznym, który kolei dostarcza prąd niezbędny do jazdy. Rozwiązaniem tego problemu może być konceptualna obecnie instalacja paneli fotowoltaicznych na dachach składów pociągowych.

Transport szynowy potrzebuje ludzi, którzy myślą wielotorowo

Wiedzę i kompetencje inżynierskie potrzebne w nowoczesnym transporcie nagrodzona studentka PK zdobywa na kierunku “Środki Transportu i Logistyka” i prowadzonej w jego ramach soecjalności “Inżynieria Pojazdów Szynowych”. Uruchomiona w 2017 roku na Wydziale Mechanicznym Politechniki Krakowskiej innowacyjna specjalność kształcenia jest odpowiedzią na dynamicznie rozwijający się sektor budowy i eksploatacji pojazdów szynowych oraz idące za tym zapotrzebowanie na wykwalifikowaną kadrę inżynierską w tej branży. Specjalność ta łączy w sobie teorię i praktykę zgodnie, z oczekiwaniami przyszłych pracodawców. W ramach przedmiotów specjalnościowych studenci zdobywają wiedzę, umiejętności oraz doświadczenie praktyczne z zakresu budowy, projektowania, technologii, certyfikacji, eksploatacji pojazdów szynowych. To umożliwia absolwentom podjęcie dobrej pracy w przedsiębiorstwach związanych z transportem szynowym i innych dziedzinach gospodarki.

– Nasza specjalność jest dedykowana dla branży, w której od wielu lat producenci pojazdów i podzespołów do nich borykają się z problemami kadrowymi. Pomysł na utworzenie specjalności Inżynieria Pojazdów Szynowych”  był odpowiedzią na te problemy – mówi dr hab. inż. Maciej Szkoda, prof. PK z katedry Pojazdów Szynowych i Transportu Politechniki Krakowskiej.

– Studia na tym kierunku dają mi wiele satysfakcji. Pozwalają na zdobywanie wiedzy w przystępny i ciekawy sposób. Wsparcie i otwartość ze strony pracowników Katedry niezwykle zachęcają do większego zaangażowania w naukę i ponadobowiązkowe inicjatywy. Niezmiernie cieszę się, że moje dążenie do samorozwoju oraz zaangażowanie w napisanie artykułu zostały tak docenione. Jest to dla mnie motywacja do dalszej pracy – mówi Anna Kaczor.

Wśród licznych partnerów współpracujących z Politechniką Krakowską w ramach specjalności jest między innymi fundator olimpijskiej nagrody dla naszej studentki, czyli PKP Intercity (inni to m.in. firma Alstom, Instytut Kolejnictwa, Koleje Małopolskie, PolRegio, Symkom, Knorr-Bremse czy Miejskie Przedsiębiorstwo Komunikacyjne S.A. w Krakowie). Uroczyste wręczenie nagrody w postaci wyjazdu do Paryża w czasie Igrzysk Olimpijskich odbyło się 12 lipca na Politechnice Krakowskiej. Gratulacje laureatce złożyli prof. dr hab. inż. Andrzej Szarata, rektor PK oraz dr hab. inż. Maciej Szkoda, prof. PK. Dla spółki PKP Intercity – co podkreślono w uzasadnieniu nagrody – dorobek naukowy, jakim wykazała Anna Kaczor jest bezcenny i dlatego zasługuje na wyjątkowe uhonorowanie. (j.p)