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 manzaraları ve hassas sanayisiyle tanınan İsviçre, önemli enerji sorunlarıyla karşı karşıya. 2050 Enerji Stratejisi, nükleer enerjiyi (şu anda toplam elektrik üretiminin yaklaşık %37'sini oluşturuyor) aşamalı olarak ortadan kaldırmayı, ithal fosil yakıtlara bağımlılığı azaltmayı ve yenilenebilir enerjinin payını önemli ölçüde artırmayı hedefliyor.

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, aktif demiryolu hatlarına trafiği aksatmadan kurulabilen çıkarılabilir güneş paneli sistemiyle teknolojisinin " dünya çapında bir ilk" olduğunu iddia ediyor. Sunways CEO'su Joseph Scuderi, "Bir trenin geçmesinin pil sistemini etkilememesi, temel bir atılımdır" dedi.

Sunways ve "enerji halısı" teknolojisi: Farkı çözmek

Kurucusu Joseph Scuderi'nin 2020 yılında Renens'te tren beklerken aklına gelen bir fikirle ortaya çıkan Sunways projesi, kısa sürede İsviçre İnovasyon Ajansı (Innosuisse) ve 12 ortak şirketin dikkatini ve desteğini çekti. Bu teknolojinin benzersiz ve kilit özelliği, "hızlı serbest bırakma" yeteneğinde yatmaktadır.

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.

Ray bakımı gerektiğinde, ki bu rutin ve temel bir işlemdir, batarya sistemi nispeten kolay bir şekilde çıkarılıp yeniden takılabilir; bu da güneş enerjisinin ulaşım altyapısına entegre edilmesinin önündeki en büyük engellerden birini ortadan kaldırır. Bu, bakımı daha zor olan sabit veya traverslere 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 istasyonu yakınlarındaki 100 metrelik bir ray hattı üzerinde gerçekleştirilen pilot aşama, toplam 18 kW kurulu kapasiteye sahip olup, yılda 16.000 kWh elektrik üretmesi bekleniyor; bu da yaklaşık 4-6 hanenin elektrik ihtiyacını karşılamaya yetiyor. Bu aşamanın yatırım maliyeti 585.000 İsviçre frangı (yaklaşık 700.000 ABD doları) olarak belirlendi.

İlk aşamada, bu elektrik, özel bir çekiş gücü ağına entegre edilmesinin karmaşıklığı nedeniyle doğrudan trenlere değil, yerel kamu şebekesine verilecektir. Bununla birlikte, Sunways'in uzun vadeli hedefi, neredeyse tam enerji öz yeterliliğine doğru ilerleyerek trenleri doğrudan elektrikle çalıştırmaktır.

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 tartışmalı olmaya devam ediyor. Başlangıç ​​maliyeti, büyük ölçekli yer üstü güneş enerjisi santrallerine kıyasla oldukça yüksek. Sunways, büyük ölçekli üretim ve kurulum için devreye alındığında maliyetin önemli ölçüde düşeceğini öngörüyor.

Avustralya ve Bangladeş'ten bağımsız bir araştırma ekibi, Bangladeş'te demiryollarının yakınlarına kurulan güneş panellerini inceledi ve yerel koşullar altında elektrik üretiminin ortalama maliyetinin (LCOE) 0,052 $/kWh'ye ulaşabileceğini hesapladı. Bu arada, Sunways kendi "halı" modeli için LCOE'yi yaklaşık 0,12 $/kWh olarak tahmin ediyor; bu rakam sektörde rekabetçi olarak kabul ediliyor.

Sorun sadece üretim ve kurulum maliyetiyle sınırlı değil. Bakım maliyetleri, özellikle de batarya yüzeyinin trenlerden gelen kir, yağ ve döküntülerden temizlenmesi, dikkatlice hesaplanmalıdır. Sunways, trenlere monte edilmiş 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 fon bulmak da bir sorun. Şu anda proje Innosuisse ve özel ortaklar tarafından destekleniyor. Ölçek büyütmek için Sunways'in, muhtemelen İsviçre'de giderek popülerleşen ve demiryolu şirketlerinin ilk yatırım maliyetlerinin yükünü azaltmaya yardımcı olan "Enerji Hizmeti Olarak" (EaaS) modelleri aracılığıyla büyük yatırımcıları çekmesi gerekecek.

Demiryolu hatları üzerine kurulacak "güneş enerjisi halısı" projesi, İsviçre'nin enerji kaynaklarını çeşitlendirme ve ithal enerjiye olan bağımlılığını azaltma çabaları bağlamında oldukça anlamlıdır (Fotoğraf: Sunways).

Teknik ve Çevresel Engellerin Üstesinden Gelmek: Şüpheden Gerçeğe

Sunways'in pilot lisansı alma süreci kolay olmadı. Başlangıçta, İsviçre Federal Ulaştırma Ofisi (FOT), güvenlik ve demiryolu bakımına etkisine ilişkin endişeler nedeniyle 2023 yılında lisansı vermeyi reddetti. Sunways'in prototipi inşa edip test etmesi ve FOT'u ikna etmek için bağımsız uzmanlardan ek güvenlik değerlendirmeleri sunması 10 ay sürdü.

Başlıca endişeler şunlardır:

Operasyonel Güvenlik: Panel yüzeyinden kaynaklanan parlamanın sürücüleri eğitme riski. Sunways bu sorunu, yansıma önleyici kaplamalı "Tam Siyah" paneller kullanarak ve her proje için parlama analizi yaparak çözmektedir.

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

Hava Koşullarının Etkisi: Kar ve buz, kış aylarında performansı önemli ölçüde düşürebilir. Sunways otomatik buz çözme sistemi geliştiriyor. Ancak şirket, kış üretiminin genel olarak çatı üstü sistemlere benzer şekilde düşük olacağının farkında.

Demiryolu bakımına etkisi: Hızlı sökme ana çözümdür, ancak bu sürecin büyük ölçekli operasyonel uygulamadaki verimliliği ve maliyeti doğrulanmalıdır.

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 için gerçek dünya verilerini toplama, teknolojiyi geliştirme ve sistemin güvenliğini, verimliliğini ve dayanıklılığını gösterme fırsatı 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 demiryolu hatlarında 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 ve giderek daha da çözümsüz bir sorun haline gelen arazi kullanım çatışmalarının azaltılmasının muazzam potansiyelini ortaya koymaktadır.

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 büyüme çeşitli zorluklarla karşılaşacaktır:

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.

Ray koşulları ve tipleri: Bu teknoloji, tüm ray tipleri veya çok yüksek trafik yoğunluğuna sahip hatlar için uygun olmayabilir.

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

Başarılı olması halinde, İsviçre demiryolu güneş enerjisi projesi, dünya için akıllı yenilenebilir enerji konusunda bir model haline gelebilir (Fotoğraf: Sunways).

Neuchâtel'deki pilot proje önümüzdeki birkaç yıl boyunca dikkatle izlenecek ve değerlendirilecektir. Özellikle panel sökme işlemine ilişkin güvenlik testleri ve analizleri, FOT'un katı gereksinimlerini karşılamak için devam edecektir.

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