Ideea genială de acum peste 100 de ani de a asigura trenurile din Elveţia cu electricitate, de când aburul încă era răspândit

De multe ori, în zilele noastre, vorbim adeseori despre necesitatea de a avea forme de transport cu zero emisii, preferabil nu doar local, în oraş, ci pe întreg ciclul energetic. Pentru că nu e suficient să ai doar propulsie electrică pe o maşină sau un autobuz, dacă energia e generată prin ardere de gaz sau cărbune. Iar uneori această tendinţă admirabilă de a căuta tehnologii cu adevărat bune, naşte şi soluţii aparent ciudate în încercarea de reinventa lucruri demult inventate, precum autobuzele electrice cu pantograf, care poartă tone de baterii mergând cu sutele pe aceleaşi trasee şi se încarcă în câteva puncte de pe traseu cu conexiune prin fire, când există troleibuze demult inventate, care pot funcţiona într-un sistem continuu şi integru între ele.

Cele mai geniale şi eficiente soluţii au fost întotdeauna gândite în ansamblu, în sisteme mari, la nivel de ţară şi viziune pe termen lung. Privind la întregul tablou de ţară, de resurse şi de industrii. Întrebându-te ce vrei să obţii în rezultat şi cum poţi crea acel sistem încât diferite părţi ale lui să se compenseze reciproc şi să dea la final o eficienţă mult mai bună, decât dacă ai gândi la nivel celular, de un singur proiect. Şi când vine vorba de gândire de sistem şi de viziune a întregului tablou, de nenumărate ori ne convingem că în Elveţia, până şi acum 100 de ani au existat oameni care au ştiut să privească aceste lucruri în ansamblu şi să dea soluţii adeseori atât de vizionare, încât până şi inginerii de azi ar avea ce să înveţe din aceste principii de funcţionare.

Acum câteva zile, primeam un mesaj pe poşta electronică de la operatorul feroviar al Elveţiei, SBB, în care eram informaţi că hidrocentrala de la Amsteg împlineşte 100 de ani de activitate. Aparent, nimic neobişnuit, dar acolo era şi o informaţie care ne-a intrigat să investigăm subiectul şi mai mult. Hidrocentrala Amsteg aparţine însuşi operatorului feroviar SBB şi ea-şi trimite electricitatea generată pentru propulsia trenurilor. O hidrocentrală, care funcţionează de 100 de ani, îşi trimite toată electricitatea doar pentru propulsia trenurilor. Sună ca o prefaţă pentru o istorie care cu siguranţă ascunde ceva mult mai intrigant, nu?

Foto: Hidrocentrala Amsteg în zilele noastre

Ei bine, am început a investiga subiectul în detaliu şi am descoperit cu fascinaţie întregul sistem prin care toate trenurile din Elveţia sunt alimentate cu electricitate, conform unei viziuni gândite de ingineri încă acum mai bine de 100 de ani, cam în perioada anilor 1905-1915, înaintea şi în timpul primului război mondial. Într-o perioadă în care omenirea avea preocupări dramatice, iar cele mai populare trenuri erau încă cele cu aburi, alimentate cu cărbuni, inginerii din Elveţia au avut viziunea că fumul de cărbune nu poate fi acceptat pentru ţara lor, înnegrind piscurile albe ale munţilor. Au decis încă pe atunci, că toate trenurile din Elveţia trebuie să devină propulsate exclusiv electric şi toate liniile de cale ferată trebuie să fie electrificate, atât cele deja construite, cât şi cele care ar urma.

Foto: Hidrocentrala Amsteg, la începuturile funcţionării sale

Şi au făcut asta după ce au finalizat construcţia liniei Bernina în 1908, care a fost electrificată din start şi după ce au electrificat linia Albula în 1913, care operase timp de 10 ani cu locomotive pe abur. Locomotivele electrice au fost astfel testate pe liniile de cale ferate cu cele mai mari diferenţe de altitudine şi au demonstrat că au forţă de tractare, că emit zero fum şi alte emisii locale, şi că sunt mai silenţioase. Partea a doua a acestei viziuni era cum să se asigure electricitatea necesară pentru absolut toate trenurile din Elveţia, or, o întreaga reţea de căi ferate cu toate trenurile electrice urma să devină cel mai mare consumator de electricitate a ţării.

Foto: Tren din zilele noaste pe linia de cale ferată Bernina, construită electrificată din start, în 1908

Răspunsul nu putea conţine import de electricitate sau ardere de cărbune la o centrală electrică. Încă de pe atunci, inginerii şi-au dorit să nu mute pur şi simplu poluarea dintr-un loc în altul, ci să gândească moduri în care să nu polueze deloc. Nu se gândeau neapărat la emisiile CO2 pe atunci, cât la fumul negru pe care-l scotea arderea de cărbuni pe atunci, iar cei din Elveţia nu puteau suporta gândul că peisajele lor ar putea fi întinate de asemenea şuvoaie de fum. Respectiv, acea viziune a însemnat că însăşi operatorul naţional feroviar trebuia să-şi construiască hidrocentrale, dispersate în ţară, prin care să-şi genereze electricitatea necesară, cu zero poluare.

Anume aşa a fost construită şi centrala Amsteg, despre aniversarea de 100 ani a căreia am fost informaţi de către cei de la SBB. Construcţia a pornit în 1918 şi a durat până în 1922, ea fiind situată în munţii din cantonul Uri, din sud-estul ţării.

Foto: Zona de captare a hidrocentralei Amsteg, construită acum 100 ani

Centrala a fost retehnologizată în 1998 şi furnizează şi azi 20% din toată electricitatea necesară propulsiei trenurilor din Elveţia. Ea are în prezent o capacitate de 120 MW şi generează circa 460 GWh de electricitate anual. Şi ea aparţine celor de la SBB, adică operatorului naţional de trenuri din Elveţia, echivalentul a CFR în România sau CFM în Moldova.

Dar Amsteg nu e singura hidrocentrală ce aparţine celor de la SBB. Operatorul feroviar a îndeplinit demult viziunea de acum peste 100 de ani şi azi deţine 8 hidrocentrale mari şi conglomerate de hidrocentrale, care asigură 90% din toată energia necesară reţelei de trenuri a Elveţiei, şi aici vorbim atât de energia pentru propulsia trenurilor, cât şi cea pentru funcţionarea gărilor şi a altor elemente de infrastructură.

Deci, operatorul feroviar al Elveţiei este şi producător de electricitate pentru trenurile sale, prin cele 8 hidrocentrale pe care le deţine. Iar celelalte 10%, apropo, sunt acoperite prin energie de la centrale nucleare, deci tot cu zero emisii CO2, însă energia nucleară nu intră la categoria de regenerabilă, chiar dacă are zero emisii. Deci, toate trenurile din Elveţia generează zero emisii de CO2 de multe decenii încoace, nu doar pentru că sunt electrice, ci pentru că electricitatea pentru ele e generată în totalitate prin metode cu emisii zero.

Şi partea cu energie nucleară vine din anii 80 ca o soluţie de echilibrare şi securitate, înainte de ea cota de energie de la hidrocentrale pentru trenuri fiind de 100%, iar în prezent de multe ori excesul de electricitate produse de hidrocentrale fiind vândut de SBB în reţeaua naţională. Şi, la relieful Elveţiei şi debitul său de apă, ar fi păcat să nu se folosească aceste resurse naturale.

În prezent, în Elveţia există 682 de hidrocentrale cu o putere mai mare de 300 kW, iar la începutul anilor 1970, Elveţia şi genera 90% din energia necesară din hidrocentrale. Astăzi cota a scăzut la 57%, pentru că au apărut 5 reactoare nucleare între timp, care produc şi ele electricitate. Toate cele 682 de staţii produc anual 37.172 GWh de electricitate, sau de 37,17 TWh, o cantitate uriaşă de energie. Apropo, 4,2% din hidrocentrale folosesc metoda lacurilor de acumulare prin pompare, la fel ca hidrocentrala Lotru din România.

Revenind la sistemul feroviar al Elveţiei şi energia necesară acestuia, în prezent întreaga reţea de trenuri şi gări foloseşte anual 2.835 GWh de electricitate, sau 2,385 TWh, Cu asemenea cifre, SBB este cel mai mare consumator singular de electricitate din Elveţia, doar că, aşa cum spuneam, îşi generează propria electricitate prin propriile hidrocentrale. Însă cei de la SBB nu încetează a fi vizionari şi au pus în acţiune un plan de eficientizare a trenurilor şi gărilor, şi vor reduce consumul de electricitate cu 30%, sau 850 GWh anual, până în 2030. Cantitatea de energie economisită va fi oricum produsă, doar că va fi vândută în reţeaua naţională a ţării, fiind suficientă pentru alimentarea a 200.000 case anual.

Pe lângă asta, până în 2030 vor fi instalate mai multe panouri fotovoltaice în gări şi locuri potrivite pe traseu, care vor asigura producţia anuală suplimentară de încă 150 GWh de electricitate, dintre care 120 GWh vor merge în propulsia trenurilor, iar 30 GWh vor fi vândute în reţea. Şi pe lângă asta, în prezent sunt analizate mai multe locuri unde ar putea fi construite hidrocentrale noi, mai mici şi mai ingenioase, care ar adăuga şi mai multă producţie de electricitate. Scopul final e ca SBB să aibă supraproducţie de energie electrică din surse regenerabile, pe care să o poată vinde în reţeaua naţională, iar varianta folosirii energiei din surse nucleare să rămână ca o alternativă pentru situaţii de siguranţă. Către anul 2030, când toate aceste planuri vor fi puse în aplicare, SBB ar trebui să-şi poată asigura 100% de electricitate din surse regenerabile proprii, şi să vândă minim 720 GWh de electricitate surplus anual în reţea, fără a lua în calcul noile hidrocentrale menţionate mai sus. Şi toate aceste principii de producţie proprie de electricitate şi toate aceste planuri de viitor sunt, de fapt, o continuare a unei viziuni elaborare între anii 1905-1915!