Το Αποτύπωμα Άνθρακα στις Σιδηροδρομικές Συνδυασμένες Μεταφορές: Εφαρμογή στη Γραμμή Αθηνών -Θεσσαλονίκης

Abstract

Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη μεθοδολογίας για τον προσδιορισμό του αποτυπώματος άνθρακα των σιδηροδρομικών συνδυασμένων εμπορευματικών μεταφορών. Αναπτύχθηκε μία νέα μεθοδολογική προσέγγιση που επιτρέπει τον υπολογισμό του απαιτούμενου αριθμού των μηχανών έλξης καθώς και της κατανάλωσης ενέργειας και των ρύπων σιδηροδρομικού συρμού για διαφορετικούς τύπους μεταφερόμενων μονάδων και φορταμαξών και για διαφορετικά τεχνικά χαρακτηριστικά της σιδηροδρομικής γραμμής. Επιπλέον, λαμβάνει υπόψη της περιορισμούς που τίθενται στη φόρτωση των φορταμαξών και έχουν ως αποτέλεσμα να μην εξαντλείται η μεταφορική τους ικανότητα. Η εφαρμογή της μεθοδολογίας στη γραμμή Αθηνών-Θεσσαλονίκης έδειξε ότι με τα σημερινά δεδομένα (μορφολογία γραμμής, τροχαίο υλικό, τρόπος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας) η συνδυασμένη μεταφορά βαριών εμπορευματοκιβωτίων, με συνολικό ωφέλιμο φορτίο μεγαλύτερο των 300t, παράγει λιγότερους ρύπους σε σχέση με την ισοδύναμη αμιγώς οδική, σε αντίθεση με τη μεταφορά ελαφριών εμπορευματοκιβωτίων και συνήθους μίξης ελαφριών, μεσαίου βάρους και βαριών εμπορευματοκιβωτίων. Από τις αναλύσεις προέκυψε ότι η επιλογή κατάλληλων φορταμαξών μπορεί να μειώσει τους ρύπους έως και 21%. Αντίθετα, η ύπαρξη μεγάλων κλίσεων αυξάνει σημαντικά τους ρύπους και, τέλος, η αλλαγή της ταχύτητας κίνησης του συρμού μπορεί να επηρεάσει τους ρύπους κατά ±5%.

The main goal of this thesis is to develop a methodology for calculating the carbon footprint of rail intermodal freight transport. The developed methodological approach allows the calculation of the total number of locomotives required, as well as the energy consumption and pollutants emitted by train for different types of loading units and wagons and for different rail track technical characteristics. Moreover, it takes into account the restrictions imposed by the wagons’ loading, which prevent them from operating at full capacity. The case study on the Athens -Thessaloniki line showed that, according to current data (gradient profile of track, rolling stock, Greek energy mix), the intermodal transport of heavy containers, with a total payload of more than 300t, emits less pollutants compared to the equivalent pure road transport. On the contrary, the exclusive transport of light containers, as well as the transport of a typical mix of light, medium and heavy containers emit more pollutants than the equivalent pure road transport. Based on the performed computations, it was concluded that the optimal choice of rolling stock can reduce pollutants by up to 21%. Furthermore, the presence of steep gradients on the rail line strongly impacts the amount of generated pollutants, while fluctuations of the train velocity also impact the emitted pollutants by a percentage of ±5%.