حمل و نقل ریلی، از جمله موضوعاتی است که اغلب در مباحثات عمومی پیرامون سامانه‌های حمل و نقلی آینده، مورد بی‌توجهی قرار می‌گیرد. شاید به این دلیل که حمل و نقل ریلی متعلق به قرن‌ها پیش و دستاورد انقلاب صنعتی بوده و باعث گسترش آن شده است. با این حال و به‌رغم اختراع خودرو و هواپیما، حمل و نقل ریلی رشد کرده و به‌تدریج به جایگزین مناسب و معتبری برای مسافرت‌های هوایی کوتاه بین مراکز اصلی شهری تبدیل شده است. علاوه بر این، حمل و نقل ریلی، یکی از روش‌های حمل و نقلی بسیار کم‌مصرف و با آلایندگی بسیار پایین است. با وجود حجم سنگین حمل بار به وسیله راه‌آهن، این روش حمل و نقلی، تنها 2 درصد از کل انرژی موردنیاز در بخش حمل و نقل را مصرف می‌کند؛ در حالی که بیشترین برق مصرفی در بخش حمل و نقل مربوط به راه‌آهن است. به‌عبارتی، سه چهارم قطارهای مسافری و نیمی از قطارهای باری، برقی هستند.  آنچه در ادامه می‌خوانید خلاصه‌ای از گزارشی است که از سوی آژانس بین‌المللی انرژی و با همکاری تعدادی از کارشناسان اتحادیه بین‌المللی راه‌آهن تحت عنوان «آینده حمل و نقل ریلی؛ فرصت‌هایی برای کاهش مصرف سوخت و حفظ محیط‌زیست» تهیه شده و بیشتر بر کشور هند متمرکز است. کشوری که دستاوردهای آن در بخش انرژی در سال‌های اخیر قابل توجه بوده است. این گزارش با ترجمه مهدی حجازی و آزاده شهابی‌پور، نقاط ضعف موجود در بخش انرژی جهانی یعنی همان بخش‌های متقاضی انرژی را که شایسته توجه بیشتر سیاست‌گذاران است؛ ارزیابی می‌کند و نشان می‌دهد می‌توان صنعت ریلی را گاهی اوقات به‌عنوان راه نجات ملت تلقی کرد.

به گزارش ماهنامه ترابران، راه‌آهن یکی از ارکان جابه‌جایی مسافر و حمل بار است که سابقه دیرینه‌ای در حوزه حمل و نقل دارد. امروزه، حمل و نقل ریلی با همین خطوط معمولی راه‌آهن، تقریباً یک‌ششم کل مسافران جهان در مسیرهای طولانی بین شهرها و اطراف آن جابه‌جا می‌کند. از طرف دیگر، حمل و نقل ریلی سریع‌السیر، جایگزین خوبی برای حمل و نقل هوایی در مسیرهای کوتاه در داخل یک قاره به‌شمار می‌رود. همچنین متروها و ترامواها (قطارهای سبک) در مناطق شهری، گزینه‌های مطمئن، ارزان‌قیمت و سریع‌تری به جای سفرهای جاده‌ای هستند و حجم ترافیک، انتشار دی‌اکسیدکربن و نهایتاً آلودگی محیطی را کاهش می‌دهند. راه‌آهن باری، با نقل و انتقال حجم وسیعی از کالاها و آن هم در مسیرهای بسیار طولانی، دسترسی بخش بازرگانی به منابع و ذخایر احتمالی موجود در دیگر مناطق را فراهم کرده و از این طریق باعث تسهیل فعالیت‌های کسب‌وکار در خوشه‌های صنعتی بزرگ می‌شود.

حمل و نقل ریلی، یکی از کارآمدترین روش‌های حمل و نقلی است که آلایندگی بسیار پایینی دارد؛ اما این شیوه حمل و نقلی شدیداً به برق وابسته است و در عین حال متنوع‌ترین حوزه حمل و نقلی در استفاده از انرژی‌های مختلف محسوب می‌شود. نقل و انتقال 8 درصد مسافران و 7 درصد بارهای جابه‌جا شده در سطح دنیا به روش موتوری برعهده حمل و نقل ریلی است؛ اما تنها 2 درصد از کل انرژی مصرفی در صنعت حمل و نقل به بخش راه‌آهن اختصاص دارد. در مجموع، کمتر از 0.6 میلیون بشکه نفت در روز (حدود 0.6 درصد نفت مصرفی در دنیا) و حدود 290 تراوات برق در ساعت (بیش از 1 درصد برق مصرفی در دنیا) در صنعت حمل و نقل ریلی مصرف می‌شود. علاوه بر این، در حمل و نقل ریلی، حدود 0.3 درصد از دی‌اکسیدکربن تولیدی، ناشی از احتراق سوخت فسیلی و به همان میزان (0.3 درصد) ناشی از انتشار ذرات معلق وابسته به مصرف سوخت (ذراتی با قطر کمتر از 2.5 میکرون) است.

بهره‌وری بالا در بخش حمل و نقل ریلی، به این معنی است که صنعت مذکور باعث صرفه‌جویی بیشتر مواد نفتی مصرفی و کاهش تولید آلاینده‌ها می‌گردد. برآوردها نشان می‌دهد در صورتی که تمام خدماتی که هم‌اکنون از طریق حمل و نقل ریلی ارائه می‌شود، بخواهد از طریق وسایل‌نقلیه جاده‌ای مانند اتومبیل‌ها و کامیون‌ها انجام شود، مصرف مواد نفتی بخش حمل و نقل در جهان به 8 میلیون بشکه در روز (15 درصد) افزایش می‌یابد. علاوه بر این، انتشار گازهای گلخانه‌ای معادل تولید 1.2 گیگاتن دی‌اکسیدکربن در چرخه تولید آلاینده‌ها بیشتر خواهد شد.

امروزه، اکثر شبکه‌های ریلی در هند، چین، ژاپن، اروپا، آمریکای شمالی و روسیه قرار دارد و در حالی که شبکه‌های ریلی سبک (مترو و قطار شهری) در بیشتر شهرهای بزرگ جهان فعال هستند، حدود 90 درصد از نقل و انتقال مسافران در سطح جهان در بستر خطوط عادی ریلی (شبکه ریلی غیرسبک) انجام می‌شود. در این میان هند با 39 درصد پیشتاز است و پس از آن چین (27 درصد)، ژاپن (11 درصد) و اتحادیه اروپا (9 درصد) قرار دارند. در مجموع در کل دنیا، حدود سه‌چهارم عملکرد حمل و نقل ریلی متعارف در بخش مسافری به وسیله نیروی برق و یک‌چهارم باقی‌مانده با استفاده از نیروی سوخت دیزل انجام می‌شود.

سرمایه‌گذاری‌های قابل‌توجهی در زمینه مترو و حمل و نقل ریلی پرسرعت انجام شده است. چین در این زمینه، هم به لحاظ طول و به لحاظ عرض شبکه ریلی، از سایر کشورها جلوتر است. در حال حاضر، چین حدود دوسوم از فعالیت‌های ریلی سریع‌السیر را به خود اختصاص داده و از ژاپن با 17 درصد و اتحادیه اروپا با 12 درصد، پیش افتاده است.

البته توزیع منطقه‌ای فعالیت حمل و نقل ریلی در مناطق شهری یکنواخت‌تر است؛ به‌گونه‌ای که چین، اتحادیه اروپا و ژاپن هر کدام، حدود یک‌پنجم فعالیت راه‌آهن مسافری در مناطق شهری را به خود اختصاص داده‌اند. هر دو خطوط حمل و نقل ریلی سریع‌السیر و شهری کاملاً برقی هستند. حمل و نقل بار در چین و ایالات متحده متمرکز است و هرکدام از این کشورها، حدود یک‌چهارم از فعالیت حمل و نقل ریلی جهان را تشکیل می‌دهند. یک‌پنجم از مجموع فعالیت‌های راه‌آهن هم متعلق به روسیه است. هرچند باید این واقعیت را پذیرفت که برقی کردن حمل و نقل ریلی بار در قیاس با انواع دیگر آن، با چالش‌های بزرگ‌تری مواجه است، با این حال هم‌اکنون، نیمی از حمل و نقل ریلی دنیا در بخش باری هم برقی است.

سرمایه‌گذاری‌ها و نتایج آن براساس سناریوی پایه

براساس سناریوهای پایه که مبتنی بر پروژه‌هایی است که در حال حاضر در مراحل مختلف برنامه‌ریزی و ساخت هستند؛ سرمایه‌گذاری سالانه در زیرساخت‌های حمل و نقل ریلی تا سال 2050، بالغ بر 315 میلیارد دلار خواهد شد. در این سناریو، سیاست‌گذاری جدیدی در بخش حمل و نقل ریلی وجود ندارد و سرعت ایجاد زیرساخت‌ها، در مناطق شهری بیشتر است. ضمناً طول خطوط مترو در حال ساخت یا هدف‌گذاری شده برای ساخت در پنج سال آینده، دو برابر طول خطوط مترو ساخته شده در بازه زمانی بین سال‌های 1970 و 2015 خواهد بود. نتیجه چنین اقدامی، رشد بی‌سابقه جابه‌جایی مسافر در بخش راه‌آهن شهری است.

علاوه بر این، در سال 2050، فعالیت حمل و نقل ریلی در سطح جهان، 2.7 برابر بیشتر از سطح فعلی است. در این میان رشد عملکرد حمل و نقل ریلی در هند و آسیای جنوب شرقی بیشتر است به‌نحوی که رشد بیش از هفت برابری در جابه‌جایی مسافر در راه‌آهن شهری را (البته با عدد پایه کم) تجربه خواهند کرد.

در سناریوی پایه، همچنین می‌توان شاهد توسعه سریع‌تر شبکه‌های ریلی پرسرعت، به‌ویژه در دهه پیش رو بود. بر اساس روند گذشته، چین سهم بزرگی از توسعه راه‌آهن سریع‌السیر را به خود اختصاص می‌دهد و نزدیک به نیمی از پروژه‌هایی که از سال 2019 تا سال 2050 طراحی و پیاده‌سازی می‌شوند؛ متعلق به کشور چین است. در نتیجه گسترش اقدامات این کشور در حوزه احداث راه‌آهن پرسرعت، جابه‌جایی مسافران در چین، بیش از سه برابر خواهد شد. این در حالی است که حمل و نقل ریلی در بخش مسافری در ژاپن 85 درصد و در اتحادیه اروپا 66 درصد افزایش می‌یابد.

ایجاد زیرساخت‌های ریلی در خارج از مناطق شهری هند قابل توجه است و پیش بینی می‌شود بتوان جابه‌جایی حجم بزرگی از مسافران را تا سال 2050 پشتیبانی کرد. این موضوع در دنیا بی‌نظیر خواهد بود. با این حال، علی‌رغم رشد چشمگیر حمل و نقل ریلی در دنیا تا سال 2050، این بخش نمی‌تواند سهم فعلی خود را در قیاس با سهم مسافرت با خودروهای شخصی و هوایی افزایش دهد. عملکرد نقل و انتقال بار در سطح جهان، در تمام بخش‌ها، در سال 2050 ، تقریباً سه برابر سال 2017 خواهد شد. گسترش چشمگیر فعالیت راه‌آهن در سناریوی پایه، تقاضای انرژی برای بخش حمل و نقل ریلی را افزایش می‌دهد؛ به‌نحوی که تا سال 2050 مصرف برق در این بخش به حدود 700 تراوات ساعت می‌رسد و حدود 97 درصد از جابه‌جایی مسافران و دوسوم از حمل بار از طریق راه‌آهن برقی صورت می‌گیرد؛ به این معنی که حمل و نقل ریلی، بیشترین مصرف برق را در بین سایر روش‌های حمل و نقلی به خود اختصاص می‌دهد. هرچند این میزان انرژی مصرفی در بخش راه‌آهن، در مقایسه با میزان انرژی ذخیره‌شده ناشی از کاهش ترافیک کم‌اهمیت است.

با فرض اینکه تمام خدمات ارائه شده در بخش حمل و نقل ریلی، توسط خودروها و کامیون‌ها انجام شود؛ می‌توان پیش‌بینی کرد تا سال 2050، تقاضای مواد سوختی، 9.5 میلیون بشکه در روز (یا 16 درصد) بیشتر از میزان مصرف برآوردی در سناریوی پایه بشود. همچنین، در صورت استفاده از حمل و نقل جاده‌ای، انتشار آلاینده‌ها، حدود 1.8گیگاتن (13 درصد)، بالاتر از میزان برآوردی در سناریوی پایه در سال 2050 خواهد بود. مضاف بر آن، انتشار ذرات معلق با قطر 2.5 میکرون هم تا 340 کیلوتن افزایش می‌یابد.

سناریوی حمل و نقل ریلی پیشرفته

سناریوی حمل و نقل ریلی پیشرفته، نحوه بهره‌گیری بیشتر از مزایای این بخش و تبدیل آن به سرمایه را تشریح می‌کند. این سناریو بر سه اصل استوار است:

1- به حداقل رساندن هزینه‌ها به‌ازای هر مسافر جابه‌جا شده یا هر تن بار حمل شده در یک کیلومتر از طریق حداکثرسازی استفاده از شبکه ریلی

2- حذف موانع فنی و یکپارچه کردن خدمات حمل و نقل ریلی در سبد سرمایه‌گذاری طرح‌های حمل و نقلی در دسترس.

3- حداکثرسازی درآمد سیستم‌های راه‌آهن که از طریق محاسبه ارزش زمین صورت می‌گیرد. به‌عبارت دیگر، از افزایش سرمایه ناشی از تجمیع ایستگاه‌های راه‌آهن و در نتیجه افزایش ارزش املاک تجاری و مسکونی مجاور آنها متاثر از توسعه فعالیت‌ها و خدمات ریلی، برای تامین منابع مالی مورد نیاز سیستم‌های راه‌آهن استفاده می‌شود.

علاوه بر این، سیاست‌هایی به کارگرفته می‌شود تا تمام شیوه‌های حمل و نقلی ملزم گردند خسارات احتمالاً مخربی را که در نتیجه فعالیتشان در محیط‌زیست ایجاد می‌شود؛ به‌اندازه کافی جبران نمایند. در روش مرسوم، این امر از طریق مالیات بر سوخت انجام می‌شد؛ اما ممکن است در آینده، تعیین قیمت برای ترددهای جاده‌ای (به‌ازای هر کیلومتر) و به‌ویژه پرداخت عوارض سنگین در این زمینه موثرتر باشد.

در سناریوی حمل و نقل ریلی پیشرفته، تا سال 2050 جابه‌جایی مسافران راه‌آهن، 60 درصد و حمل بار، 14 درصد بیشتر از میزان پیش‌بینی‌شده در سناریوی پایه در دنیا است. در سناریوی حمل و نقل ریلی پیشرفته، بیشترین ظرفیت رشد و توسعه، به راه‌آهن درون‌شهری (تراموا، مترو) اختصاص دارد؛ به‌نحوی که تراموا و مترو، در سال 2050، بالغ بر 2.6 برابر بیشتر از میزان پیش‌بینی‌شده در سناریوی پایه توسعه می‌یابند.

توسعه این روش حمل و نقلی عمدتاً در شهرهای پرجمعیت چین، هند و آسیای جنوب شرقی صورت می‌گیرد. این در حالی است که سناریوی حمل و نقل ریلی پیشرفته، ظرفیت‌های راه‌آهن پرسرعت را به‌عنوان جایگزین مطمئن، راحت و رقابت‌پذیر از لحاظ قیمت برای مسافرت‌های هوایی در مسیرهای کوتاه در داخل یک قاره ترسیم می‌کند. عملکرد راه‌آهن سریع‌السیر، در سناریوی حمل و نقل ریلی پیشرفته، 85 درصد بیشتر از عملکرد پیش‌بینی‌شده در سناریوی پایه است. توسعه راهبردی و بلندپروازانه راه‌آهن می‌تواند انتشار دی‌اکسیدکربن در بخش حمل و نقل را نیز در اواخر دهه 2030 در سطح جهان به‌تدریج کم کند؛ به‌طوری که تا سال 2050، مصرف فرآورده‌های نفتی در سناریوی حمل و نقل پیشرفته، بالغ بر 10 میلیون بشکه در روز کمتر از میزان تعیین‌شده در سناریوی پایه، انتشار گازهای گلخانه‌ای،0.6 گیگاتن و انتشار ذرات معلق کمتر از 2.5 میکرون، حدود 220 تن کاهش می‌یابد.

در عین حال، در اثر افزایش عملکرد راه‌آهن درون‌شهری و قطارهای سریع‌السیر، برق مصرفی تا سال 2050، حدود 360 تراوات ساعت بیشتر از میزان برق مصرفی پیش‌بینی‌شده در سناریوی پایه خواهد بود که این میزان افزایش، با مجموع برق مصرفی دو کشور تایلند و ویتنام برابری می‌کند.

میانگین سرمایه‌گذاری سالانه برای قطارها و زیرساخت‌های ریلی، در سناریوی حمل و نقلی ریلی پیشرفته در مجموع، 770 میلیارد دلار است که در مقایسه با میزان سرمایه‌گذاری ریلی در سناریوی پایه 60 درصد افزایش دارد.

بزرگ‌ترین بخش برای افزایش سرمایه‌گذاری، در وهله اول مربوط به زیرساخت‌های راه‌آهن شهری (نزدیک به 190 میلیارد دلار) و در وهله دوم به راه‌آهن سریع‌السیر (70 میلیارد دلار) اختصاص دارد. در اثر این حجم از سرمایه‌گذاری، تا سال 2050، هزینه‌های سوخت حدود 450 میلیارد دلار نسبت به هزینه‌های پیش‌بینی‌شده در سناریوی پایه کاهش می‌یابد.

راه‌آهن هند پیشگام اجرای اقدامات آرمانی

در حال حاضر، هند یکی از کشورهای دارای بالاترین رتبه عملکردی در بخش حمل و نقل ریلی در جهان است. این کشور در جابه‌جایی مسافر، پس از چین در رتبه دوم و در حمل بار، در رتبه چهارم قرار دارد. همچنین، بخش حمل و نقل ریلی در هند، بزرگ‌ترین کارفرمای کشور محسوب می‌شود. به همین دلیل، گاهی مواقع، شبکه راه‌آهن در هند به‌عنوان شاهراه حیاتی کشور تلقی می‌گردد. هم‌اکنون مسافران راه‌آهن هند، در مجموع 1.2 تریلیون کیلومتر مسافت را طی می‌کنندکه بیش از مسافتی است که هندی‌ها با خودرو طی می‌کنند. همچنین، حدود یک‌سوم از کل میزان بارهای زمینی و دریایی هند، از طریق راه‌آهن حمل می‌شود که سهم بسیار بالایی در استانداردهای جهانی محسوب می‌شود.

مجموعه اقدامات انجام شده در سناریوی پایه، باعث می‌شود جابه‌جایی مسافران راه‌آهن هند تقریباً به سه برابر و حمل و نقل بار ریلی در این کشور به بیش از دو برابر میزان فعلی برسد. در نتیجه چنین اقداماتی در بخش راه‌آهن، مصرف برق، تقریباً شش برابر شده و به حدود 100 تراوات ساعت می‌رسد.

همچنین برقی کردن کریدورهای ریلی پراستفاده، منجر به کاهش مصرف نفت به کمتر از 10 درصد میزان فعلی می‌شود و تا سال 2050 به 3000 بشکه در روز می‌رسد. اقدامات ریلی در سناریوی پایه تا سال 2050، تقاضای مواد سوختی به میزان 1.6 میلیون بشکه در روز، انتشار گازهای گلخانه‌ای تا 270 میلیون‌تن و در ذرات معلق کمتر از 2.5 میکرون را به میزان 8 تن کاهش می‌دهد.

فراتر از اهداف تدوینی در سناریوی پایه، کشور هند این پتانسیل را دارد که در بخش حمل و نقل ریلی، الگوی سایر اقتصادهای نوظهور باشد. هند بر اساس سناریوی حمل و نقل پیشرفته، می‌تواند به هدف دو برابر کردن سهم حمل و نقل ریلی در مناطق شهری تا سال 2050 دست یابد و با هدف اتصال بزرگ‌ترین هاب‌های بازرگانی و تجاری دنیا، کریدورهای باری اختصاصی احداث کند. تبدیل حمل و نقل جاده‌ای و هوایی به ریلی، منجر به صرفه‌جویی بیشتر در مصرف نفت تا حدود 1.5 میلیون بشکه در روز نسبت به میزان پیش‌بینی‌شده در سناریوی پایه می‌شود. هم چنین باعث انتشار کمتر گازهای گلخانه‌ای به مقدار 315 میلیون تن معادل گاز دی‌اکسیدکربن و 6 کیلوگرم ذرات معلق با قطر کمتر از 2.5 میکرون می‌شود.

دو بخش از حمل و نقل ریلی یعنی راه‌آهن درون‌شهری و قطارهای پرسرعت، نویدبخش منافع قابل‌توجهی برای هند و کل دنیا است. در عصر رشد سریع شهرنشینی، سیستم‌های راه‌آهن شهری، می‌توانند جایگزین مطمئن، ارزان‌قیمت، جذاب و سریعی برای سفرهای جاده‌ای باشند. مترو و تراموا، می‌توانند ترافیک را کاهش داده و ظرفیت عبورومرور در کریدورهای پرترافیک را افزایش دهند. از طرفی راه‌آهن درون‌شهری و قطارهای پرسرعت می‌توانند آلاینده‌های محیطی و انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش دهند. در قالب برنامه‌ریزی مناسب و هماهنگ، سیستم‌های راه‌آهن شهری، جذابیت زندگی در مناطق پرتراکم شهری را افزایش داده و در نتیجه، بازده اقتصادی، عدالت، ایمنی، انعطاف‌پذیری و سرزندگی کلان‌شهرها ارتقا می‌یابد. حتی حمل و نقل ریلی سریع‌السیر، می‌تواند جایگزین پرکیفیت مسافرت‌های هوایی کوتاه درون‌قاره‌ای باشد. هر چند با افزایش درآمد، تقاضا برای جابه‌جایی مسافران از طریق هوایی (روش حمل و نقلی که کاهش آلایندگی و کربن‌زدایی آن بسیار دشوار و پرهزینه است) رشد سریع خود را ادامه می‌دهد؛ با این حال اگر حمل و نقل ریلی سریع‌السیر، بر اساس معیارهای کلیدی نظیر راحتی و اطمینان طراحی شود، می‌تواند جایگزین جذاب و کم‌آلاینده‌ای برای مسافرت هوایی باشد.