Rayların altındaki sırlar: İsviçre gezegeni kurtarmak için "büyük oynuyor"

(Dan Tri) - Saatleri, çikolataları ve trenleriyle ünlü İsviçre, şimdi de cesur bir girişimle dikkat çekiyor: demiryollarını güneş enerjisi santrallerine dönüştürmek. Toprak kaplamayan temiz enerji için çözüm bu mu?

Muhteşem doğal güzellikleri ve hassas sanayisiyle tanınan İsviçre, önemli enerji sorunlarıyla karşı karşıyadır. 2050 Enerji Stratejisi, nükleer enerjiyi aşamalı olarak sonlandırmayı (şu anda toplam elektrik üretiminin yaklaşık %37'sini oluşturmaktadır), ithal fosil yakıtlara olan bağımlılığı azaltmayı ve yenilenebilir enerji payını önemli ölçüde artırmayı hedeflemektedir.

Ancak potansiyelini neredeyse tamamen kullanmış olan hidroelektrik gibi geleneksel yenilenebilir enerji kaynaklarının veya büyük ölçekli güneş ve rüzgar enerjisinin yaygınlaşması, arazi fonu kısıtlamalarından, yenilenebilir enerji projeleri için 20 yıldan fazla sürebilen uzun lisanslama süreçlerine ve özellikle bakir yayla alanlarındaki arazi etkilerine ilişkin endişelere kadar pek çok engelle karşı karşıyadır.

2023 yılında İsviçreli seçmenler, dağ yamaçlarına güneş panelleri kurulması önerisini bile reddederek, doğal güzellikleri etkileme riski taşıyan projelere karşı kamuoyunun duyarlılığını ortaya koydu.

Bu bağlamda, mevcut altyapıyı kullanan yenilikçi çözümler umut verici bir yön olarak ortaya çıkıyor. Geniş ağıyla (İsviçre'de yaklaşık 5.317 km) demiryolları potansiyel bir "altın madeni" haline geliyor. Güneş panellerini demiryollarına entegre etme fikri tamamen yeni değil; Almanya, İtalya, Fransa, Japonya ve Hindistan'da küçük ölçekte birçok benzer proje tasarlanıyor veya test ediliyor.

Ancak Sunways, trafiği aksatmadan aktif raylara kurulabilen çıkarılabilir bir güneş paneli sistemiyle teknolojisinin " dünyada bir ilk" olduğunu iddia ediyor. Sunways CEO'su Joseph Scuderi, "Trenlerin akü sistemini etkilemeden geçebilmesi temel bir atılım," dedi.

Sunways ve "enerji halısı" teknolojisi: Farkı çözmek

Kurucu Joseph Scuderi'nin 2020 yılında Renens'te tren beklerken ortaya attığı fikirden doğan Sunways projesi, İsviçre İnovasyon Ajansı (Innosuisse) ve 12 ortak şirketin dikkatini ve desteğini hızla çekti. Bu teknolojinin benzersiz ve en önemli özelliği, "hızlı serbest bırakma" özelliğidir.

Standart güneş panelleri (pilot aşamasında, her biri 385 W gücünde 48 panel), Scheuchzer SA demiryolu bakım şirketi tarafından geliştirilen özel bir trenle iki ray arasındaki boşluğa "açılmalarını" sağlayan özel bir mekanizmaya bağlı. Tren, günde 1.000 metrekareye kadar panel döşeyebiliyor; bu da büyük ölçekli bir dağıtım imkanı vaat eden etkileyici bir hız.

Rutin ve önemli bir görev olan ray bakımı gerektiğinde, akü sistemi nispeten kolay bir şekilde çıkarılıp tekrar takılabilir ve bu da güneş enerjisinin ulaşım altyapısına entegre edilmesinin önündeki en büyük engellerden birini ortadan kaldırır. Bu, bakımı daha zor olan sabit veya travers entegre çözümlere göre önemli bir avantajdır.

Sunways, bu yılın başlarında yeni teknolojiyi, İsviçre'nin batısındaki Neuchâtel kantonundaki Buttes yakınlarındaki mevcut bir demiryolu hattında test etmeye başladı (Fotoğraf: Sunways).

Neuchâtel kantonunda, Buttes istasyonunun yakınındaki 100 metrelik bir hat üzerinde yer alan pilot fazın toplam kurulu gücü 18 kW olup, yılda 16.000 kWh elektrik üretmesi ve yaklaşık 4-6 haneye yetecek elektrik enerjisi üretmesi bekleniyor. Bu fazın yatırım maliyeti 585.000 İsviçre Frangı'dır (yaklaşık 700.000 ABD Doları).

İlk aşamada, özel bir çekiş gücü şebekesine entegre edilmesinin karmaşıklığı nedeniyle, bu elektrik doğrudan trenlere değil, yerel kamu şebekesine aktarılacak. Ancak Sunways'in uzun vadeli hedefi, trenlere doğrudan güç sağlayarak neredeyse tamamen enerji öz yeterliliğine ulaşmak.

Ekonomik Sorunlar ve Finansal Zorluklar: Büyük Hayaller Gerçek Olabilir mi?

Sunways teknolojisinin teorik potansiyeli çok büyük.

İsviçre'nin tüm demir yolu ağı (tünel hariç) güneş panelleriyle kaplansaydı, yılda tahmini 1 TWh elektrik üretebilirdi. Bu, ülkenin toplam elektrik ihtiyacının %2'sine denk gelir ve yaklaşık 300.000 haneye elektrik sağlamaya yeterdi. Bu, genel tabloda mütevazı görünebilir, ancak İsviçre'nin arzını çeşitlendirme ve özellikle kış aylarında ithal enerjiye olan bağımlılığını azaltma çabaları bağlamında önemlidir.

Ancak projenin ekonomik verimliliği hala tartışmalı. İlk maliyeti, büyük ölçekli karasal güneş enerjisi santrallerine kıyasla oldukça yüksek. Sunways, büyük ölçekli üretim ve kurulum için devreye alındığında maliyetin önemli ölçüde azalacağını öngörüyor.

Avustralya ve Bangladeş'ten bağımsız bir araştırma ekibi, Bangladeş'teki demiryollarının yakınına kurulan güneş panellerini inceledi ve yerel koşullar altında elektrik maliyetinin (LCOE) 0,052 ABD dolarına/kWh'ye ulaşabileceğini hesapladı. Sunways ise "halı" modeli için LCOE'yi yaklaşık 0,12 ABD doları/kWh olarak tahmin ediyor; bu rakam sektörde rekabetçi kabul ediliyor.

Zorluk sadece üretim ve kurulum maliyeti değil. Bakım maliyetleri, özellikle de akü yüzeyinin kir, tren yağı ve döküntülerden temizlenmesi de dikkatlice hesaplanmalıdır. Sunways, trenlere monte edilen otomatik temizleme fırçaları kullanarak bir çözüm geliştirdi.

Ayrıca, panellerin 150 km/s hıza kadar giden trenlerin sürekli titreşim ve mekanik darbe ortamındaki dayanıklılığı (test treni yalnızca maksimum 70 km/s hızda çalışmış olsa da), kullanım ömrünü ve yatırım verimliliğini etkileyen önemli bir faktördür. Sunways, panellerinin standarttan daha dayanıklı olduğunu ve bu koşullara dayanabileceğini iddia ediyor.

Büyük ölçekli projeler için kaynak yaratmak da bir sorun. Proje şu anda Innosuisse ve özel ortaklar tarafından destekleniyor. Sunways'in ölçeklendirmeyi büyütmek için, muhtemelen İsviçre'de giderek daha popüler hale gelen ve demiryolu şirketlerinin ilk yatırım maliyetlerini azaltmaya yardımcı olan "Hizmet Olarak Enerji" (EaaS) modelleri aracılığıyla büyük yatırımcılar çekmesi gerekecek.

Demiryolu raylarına “güneş halısı” yerleştirme projesi, İsviçre’nin enerji tedarik kaynaklarını çeşitlendirme ve ithal enerjiye bağımlılığını azaltma çabaları bağlamında oldukça anlamlı (Fotoğraf: Sunways).

Teknik ve Çevresel Engellerin Üstesinden Gelmek: Şüpheden Gerçeğe

Sunways'in pilot lisansına giden yolu kolay olmadı. Başlangıçta, İsviçre Federal Ulaştırma Ofisi (FOT), güvenlik ve demiryolu bakımı üzerindeki etkileriyle ilgili endişeler nedeniyle 2023 yılında lisans vermeyi reddetti. Sunways'in prototipi inşa edip test etmesi ve FOT'u ikna etmek için bağımsız uzmanlardan ek güvenlik değerlendirmeleri sağlaması 10 ay sürdü.

Başlıca endişeler şunlardır:

İşletme Güvenliği: Panel yüzeyinden tren sürücüleri için parlama riski. Sunways, yansıma önleyici kaplamalı "Tam Siyah" paneller kullanarak ve her proje için parlama analizi yaparak bu sorunu çözüyor.

Dayanıklılık ve performans: Titreşim, kir, yağ ve kalıntıların akü yüzeyleri üzerindeki etkileri. Otomatik temizleme sistemleri ve daha dayanıklı akü tasarımlarının bu sorunu çözmesi bekleniyor.

Hava Durumu Etkisi: Kar ve buz, kışın performansı önemli ölçüde düşürebilir. Sunways, otomatik bir buz çözme sistemi geliştiriyor. Ancak şirket, çatı üstü sistemlere benzer şekilde, kış performansının genellikle düşük olacağı konusunda gerçekçi.

Demiryolu bakımına etkisi: Hızlı sökme ana çözümdür, ancak bu sürecin büyük ölçekli operasyonel uygulamada etkinliğinin ve maliyetinin doğrulanması gerekir.

Yangın ve mikro çatlama riskleri: Uluslararası Demiryolları Birliği (UIC) bu riskler konusunda uyarıda bulundu. Sunways, malzemelerinin yüksek güvenlik standartlarını karşıladığını iddia ediyor.

Gürültü: Panellerin sert yüzeyinin, trenler üzerinden geçerken gürültüyü artırabileceği öne sürülmüştür. Bu durumun testler sırasında değerlendirilmesi gerekecektir.

Üç yıllık pilot proje, Sunways'in gerçek dünya verilerini toplaması, teknolojiyi geliştirmesi ve sistemin güvenliğini, verimliliğini ve dayanıklılığını göstermesi için bir fırsat olacak.

Demiryolu hatlarına kurulan güneş enerjisi projelerinin bakımının çok zor olduğu düşünülüyor (Kaynak: Luigi Jorio, swissinfo).

Enerji rayları yeni norm mu olacak?

Sunways'in İsviçre'deki başarısı, küresel demiryollarında bir enerji devriminin önünü açabilir.

CleanTechnica'dan bir enerji uzmanı, "Elektrik üretmek için rayların kullanılması akıllı ve verimli bir yaklaşımdır: arazi temizliği gerektirmez, doğaya zarar vermez ve hızlı ve düşük maliyetli bir şekilde konuşlandırılabilir" dedi.

Bu uluslararası ilgi, mevcut ulaşım altyapısının merkezi olmayan güç üretimine dönüştürülmesinin, giderek daha da çözümsüz bir sorun haline gelen arazi kullanım anlaşmazlıklarını azaltarak muazzam bir potansiyele sahip olduğunu göstermektedir.

Birleşik Krallık'ta yapılan bir araştırma, demiryollarından elde edilen güneş enerjisinden yararlanmanın ülkenin elektrik ihtiyacının %8'ine kadarını karşılayabileceğini ortaya koydu. Benzer şekilde, TÜV Rheinland'ın Almanya için yaptığı bir araştırma, demiryolları altyapısı üzerinde ve içinde kullanılan fotovoltaik (PV) uygulamalarının yılda 2.940 GWh'ye kadar güneş enerjisi üretebileceğini ve bunun ülkenin demiryolları sektörünün yıllık elektrik ihtiyacının dörtte birinden fazlasını karşılayabileceğini ortaya koydu.

Ancak küresel ölçekte ölçeklendirmenin çeşitli zorluklarla karşı karşıya kalacağı da bir gerçek:

Teknik standartlar ve yasal düzenlemelerdeki farklılıklar: Her ülkenin kendine özgü demiryolu sistemi ve yasal çerçevesi vardır.

Çeşitli İklim Koşulları: Pil performansı ve bakım gereksinimleri iklimlere göre önemli ölçüde değişiklik gösterecektir.

Hat koşulları ve tipleri: Teknoloji, tüm hat tipleri veya çok yüksek trafik yoğunluğuna sahip hatlar için uygun olmayabilir.

Maliyet ve sermayeye erişim: İlk yatırım birçok pazarda bir engel olmaya devam ediyor.

İsviçre'deki raylı güneş enerjisi projesi başarılı olursa dünya için akıllı yenilenebilir enerjinin bir modeli olabilir (Fotoğraf: Sunways).

Neuchâtel'deki pilot proje önümüzdeki birkaç yıl boyunca dikkatle izlenecek ve değerlendirilecek. Özellikle panel sökme işlemiyle ilgili güvenlik testleri ve analizleri, FOT'un katı gerekliliklerini karşılamak amacıyla gerçekleştirilmeye devam edecek.

Sunways'in İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü Lozan (EPFL) ile ortaklaşa geliştirdiği girişim, yalnızca teknolojik bir çözümden çok daha fazlası. Ulaşım altyapısı ile enerji altyapısının uyumlu bir şekilde entegre edilebileceği ve sinerji yaratabileceği stratejik bir vizyonu temsil ediyor. Bay Scuderi, "Bu, karbon ayak izini azaltma ve enerji verimliliğini artırma yönündeki küresel eğilimle uyumlu," diye vurguladı.

İsviçre'nin güneş enerjisiyle raylarda ilerleme kumarı başarılı olursa, ülkeye yalnızca ekonomik ve çevresel faydalar sağlamakla kalmayacak, aynı zamanda büyük ölçekli, sürdürülebilir ve akıllı yenilenebilir enerji çözümleri arayışlarında diğer ülkelere ilham kaynağı olacak bir model de olabilir. Bu, hem demiryolu endüstrisinin hem de küresel enerji sektörünün geleceğini yeniden şekillendirme potansiyeline sahip, gerçekten heyecan verici bir adımdır.

Kaynak: https://dantri.com.vn/kinh-doanh/bi-mat-duoi-duong-ray-thuy-si-choi-lon-de-cuu-hanh-tinh-20250618175202520.htm