Gør fremtidig transport mere klimavenlig

Verdens transportnetværk vokser konstant. "Grøn asfalt" og bæredygtig bustransport vil lette miljøpåvirkningen af ​​fremtidige transportruter.

EU har grønlyst to store transportprojekter for det norske universitet for videnskab og teknologi (NTNU) og SINTEF, Skandinaviens største uafhængige forskningsinstitution, i samarbejde med kinesiske og europæiske universiteter. "Grøn asfalt" og bæredygtig bustransport vil bidrage til at gøre fremtidige transportruter mere klimavenlige.

Norges største aktuelle vejprojekt er E39 Coastal Highway Route, der strækker sig fra Kristiansand til Trondheim. Det igangværende projekt vil gøre ruten færgefri og forkorte køretiden mellem steder langs denne rute.

Kinas kæmpe investering i transport og infrastruktur omtales som "New Silk Road" og udvider transportruter på tværs af flere kontinenter. Vi vender tilbage til dette mere detaljeret senere.

Disse store transportinitiativer rejser spørgsmålet om, hvordan de vil påvirke både klimaet og miljøet.

"Det er udfordrende at lette mere transport og reducere klimaudledninger samtidigt, men transport og handel vil sandsynligvis stige i fremtiden. Det, der er vigtigt nu, er at gøre transportsystemerne så smarte og klimavenlige som muligt, ”siger Carl Christian Thodesen.

Han har stået i spidsen for Institut for Civil- og Miljøteknik på NTNU i de sidste seks år og har været central for samarbejdet med kinesiske forskningsgrupper. Han var også medvirkende til at udvikle to store EU -projekter, der modtog grønt lys fra EU lige inden sommeren.

"Vi erkender, at verdens infrastruktur vokser ekstremt hurtigt, og at vi skal tænke smart og være klimasmarte. Byggeri og transportsektoren tegner sig for 40 procent af CO ₂ emissioner og energiforbrug i dag. Vi skal drastisk sænke denne sats, ”siger Thodesen.

"At tænke bæredygtigt giver os også en konkurrencefordel. Klimasmarte løsninger vil blive prioriteret og foretrukket i fremtiden, "siger han. Thodesen tiltrådte som dekan for Oslo Metropolitan University i efteråret.

Samarbejde stærkt i transportsektoren

Samarbejdet mellem kinesiske universiteter, NTNU og SINTEF begyndte i 2017, og tog et solidt skridt videre under et besøg af norske forskere og pædagoger i april 2018.

Vi havde længe tænkt på at gøre noget med Kina. Hvad der sker i Kina, når det kommer til transport og byggeri, er enormt, og universiteterne har utrolig gode laboratoriefaciliteter, ”siger Thodesen.

SINTEF Bygg og NTNU transportforskere har nu etableret et samarbejde med kinesiske forskere ved universiteter i Beijing, Shanghai, Nanjing og Wuhan.

De arbejder på spørgsmål som:

• Den cirkulære økonomi i transportsektoren. For eksempel, industriaffald bruges til påfyldning af huller på veje
• Materialer og vejbelægning. Hvordan asfalt kan optimeres til at modstå slid og barske klimaforhold
• Brostrukturer, herunder flydebroer og faste broer
• Tunneler, både gennem bjerge og under vand (fjorde i Norge og floder i Kina)
• Førerløse køretøjer
• Elektricitetstransport
• Jernbanetransport

Gennem EU -nålens øje

SMUrTS og HERMES er akronymer for de to EU -projekter, som NTNU og SINTEF har vundet EU -forskningsfinansiering til. De ledes af henholdsvis NTNU og SINTEF, og er en del af indkaldelsen til bæredygtige og beboelige byer og byområder.

Elektrificering af transportsektoren er et vigtigt skridt i retning af at gøre transporten mere miljøvenlig. Flere lande begynder at elektrificere busser i byområder. I Norge, de største byer har startet overgangen til e-busser.

SMUrTS -projektet har til formål at hjælpe myndigheder i forskellige lande med at udvikle en tilgang til at forbedre elektrificeringen af ​​offentlige transportsystemer og gøre overgangen fra konventionelle busser til elektriske busser så problemfri som muligt.

SMUrTS står for Sustainable Mixed Urban Transit System med elektriske og konventionelle busser.

Masser af forhindringer forude

Imidlertid, at udskifte konventionelle busser med elektriske busser er ingen hurtig løsning. Fra i dag, elektriske busser står stadig over for mange udfordringer, inklusive:

• rækkeviddebegrænsninger
• tab af batterikapacitet
• batteriets opladningstid

SMUrTS arbejder på at finde løsninger til elektriske busser under ekstreme forhold, som i det hårde nordiske klima og i ekstremt store byer.

"I Norge, det kolde klima er en udfordring med hensyn til batterikapacitet. Test på Tesla -biler i USA viser, at batterikapaciteten reduceres med 40 procent om vinteren, "siger Chaoru Lu ved NTNU. Lu er postdoc på NTNU og er uddannet på Beijing Jiatong University og Iowa State University. Lu og NTNU lektor Trude Tørset er SMUrTS -projektledere.

I megabyer som Beijing, lange afstande er en udfordring med hensyn til batterikapacitet.

"I denne overgangsperiode indtil vi overvinder begrænsningerne ved e-busser, Det er mere realistisk at udvikle et bytransportsystem med en blanding af konventionelle og elektriske busser. På den måde kan du opretholde servicestandarden for transportnetværket, "siger Lu.

Forskning skal være nyttig for relevante aktører

Da elektriske busser er relativt nye, dataindsamling og information er nødvendig for, hvordan e-busser fungerer, og hvordan overgangen fra konventionelle busser til elbusser går.

Forskerne vil indsamle en række forskellige data fra det offentlige transportselskab AtB i Trondheim, som i efteråret indviede 36 elektriske busser i transportnettet.

"Vores mål med forskningen er at gøre en forskel for de aktører, der arbejder med offentlig transport. Det betyder, at vores forskning og vores analyser skal levere nyttig information, som ATB kan bruge ved overgangen til elektriske busser, "siger Lu.

AtB finder forskning værdifuld

AtB, transportselskabet i Trøndelag Amt, hvor NTNU er placeret, synes, at overgangen til elektriske busser er gået godt indtil nu.

"Klart, udfordringer dukker uundgåeligt op, som du ikke har forudset eller planlagt, når du foretager dig noget nyt. Men vi har ikke stået over for flere udfordringer, end du ville forvente, når du foretager den slags ændringer, "siger Tom Nørbech, divisionschef for teknologi og mobilitetstjenester hos AtB.

En udfordring med at skifte til elektriske busser, ifølge Nørbech, er, at du ikke længere får din energi fra tankstationer, men fra ladestationer, så du skal bygge en ny og helt anden type infrastruktur.

Han mener, at adgang til SMUrTS -analyserne af, hvad AtB gør, er vigtig i denne overgang. Projektet gennemføres på "et højt fagligt niveau, af mennesker, der er i spidsen for denne type forskning. Det er klart, at både analyserne og adgangen til samarbejdspartnernes ekspertise er meget værdifulde for os, " han siger.

Modeller tilpasset forskellige byer og lande

Dette forskningsprojekt planlægger at indsamle data om miljøfordele, omkostninger, effektivitet, energiforbrug på elektriske busser og på konventionelle busser, og vejrets og klimaets indflydelse på energiforbruget.

"Vi ser på det store billede, og data fra flere felter giver os et større billede af, hvordan vi bedst planlægger. Baseret på de data, vi indsamler, vi skaber modeller, som vi kan tilpasse til offentlige transitvirksomheder for at hjælpe med at løse deres udfordringer, "siger Lu.

Forskerne har også adgang til data fra Beijing, hvor store afstande er en udfordring med hensyn til batterikapacitet. For megabyer som Beijing, forskerne udvikler specifikke modeller baseret på de data og udfordringer, som sådanne byer har.

"Vi oplever, at interessen og behovet for elbaseret transport er stærkt rundt om i verden. Teknologi udvikler sig hurtigt, og transportsystemer ændrer sig virkelig hurtigt. Derfor har vi brug for en ny grøn transportpolitik snart, " han siger.

Forskningen løber i tre år og har et budget på næsten 9 millioner NOK (877 €, 000). NTNU leder projektet, og samarbejdspartnerne er fra Kina, Sverige og Norge.

Grøn asfalt

HERMES er det andet forskningsprojekt, der kommer gennem øjet af EU -nålen, ledet af SINTEF.

Alene i Europa, mere end 275 millioner tons asfalt produceres hvert år til vejvedligeholdelse og rehabilitering. Dette resulterer i et højt ressourceforbrug og frigivelse af store mængder drivhusgasser i atmosfæren.

"HERMES er ved at udvikle en ny metode for at reducere klimaeffekten af ​​vejvedligeholdelse og rehabilitering. Målet er at finde og vælge den bedste tilgængelige teknologi og strategi med de laveste omkostninger for miljøet og samfundet, ”siger Terje Kristiansen fra SINTEF, hvem der leder projektet.

For at udvikle den nye metode, forskere vil studere og analysere infrastruktur på udvalgte steder i Norge, Kina og Østrig. Projektpartnerne kommer fra disse tre lande.

Analyse af asfaltens livscyklus

HERMES har til formål at udvikle en praktisk metode til klassificering af "grøn asfalt, "baseret på principperne for livscyklusvurderinger (LCA).

LCA er en livscyklusanalysemetode og en teknik til kortlægning af miljøpåvirkninger forbundet med alle faser af et produkts liv:fra råstofudvinding til materialer, produktion, brug, vedligeholdelse og bortskaffelse eller genbrug. Metoden bruges til at analysere og vurdere, hvad der så kan gøres for at reducere miljøpåvirkningen.

"Den nye metode, vi udvikler, vil gøre det meget lettere at se, hvordan de forskellige elementer i vejanlæg bidrager til forurening ud fra et livscyklusperspektiv. Denne indsigt vil gøre os i stand til at få en bedre forståelse af reduktionspotentialet ved at gennemføre forskellige foranstaltninger på materialet, konstruktion og drift sider, «siger Kristensen.

Oprettelse af et klimakonto for asfalt og vejvedligeholdelse vil gøre det lettere at se, hvor miljøfordele kan opnås.

"At kunne få indflydelse på klimareduktionerne i Kina vil gøre en stor forskel på verdensplan, ”Siger Kristensen.

EU og Kina

"Kina har en høj ekspertise inden for teknologi og forskning og er et vækstmarked. Vi ser, at Kina bliver stadig vigtigere for EU, og at forskningssamarbejde mellem EU og Kina bliver mere aktivt. Derfor er det også vigtigt at opbygge vores ekspertise i Kina, «siger Kristensen.

Sådan ekspertise skabes gennem samarbejdsprojekter som HERMES og SMUrTS.

Forskningsprojektet har et budget på godt 11 millioner kroner (1 €, 117 263) og vil også køre i tre år. Projektet lægger vægt på udveksling af personale mellem EU og kinesiske partnere.

Silkevejen - Kinas store transportprojekt

Silkevejen har sin oprindelse mange århundreder tilbage i tiden. Dette var navnet på en række handelsruter, der kørte mellem Europa, Kina / Asien og Mellemøsten. Rutenetværket strakte sig over 6, 000 km og stammer sit navn fra den lukrative handel med kinesisk silke. Handelsruten blev etableret under det kinesiske Han -dynasti (206 f.Kr. - 220 e.Kr.).

Udover handel, silkevejen førte til udbredt kulturel udveksling mellem forskellige lande og kontinenter.

Forretningsrejsende og opdagelsesrejsende Marco Polo fra Venedig bidrog i høj grad til at gøre silkevejen og øst kendt for europæerne. I det 13. århundrede, han tog på en lang ekspedition til Mellemøsten, Mongoliet og Kina med sin far og onkel.

Efter cirka 20 år i udlandet, og bærer mange erfaringer og ny viden, de vendte endelig hjem. Østen var mystisk og ukendt for europæerne på det tidspunkt, og Marco Polos rejse langs Silkevejen blev bredt kendt gennem rejseberetningen Livre des merveilles du monde (Bog om verdens vidundere, almindeligvis kaldet The Travels of Marco Polo på engelsk), som blev meget populær.

Den nye Silkevej

De europæiske landes ønske om at handle direkte med Kina var den vigtigste motivator for at opdage en søvej til Kina. I år 1480, Portugisiske skibe rundede Afrikas Horn for første gang. Holland og Storbritannien fulgte efter i 1600 -tallet.

Indtil begyndelsen af ​​1800 -tallet, Kina blev betragtet som den rigeste og mest sofistikerede af alle civilisationer på jorden.

Handel og godstransport er også hovedårsagen til Kinas nye gigantiske transportkoncept kaldet "The New Silk Road". Det består af flere ruter, på både land og vand. Ambitionen er at skabe en kontinuerlig transportforbindelse - ad vej, tog og skib - mellem Kina og resten af ​​verden.

Projektet går under navnene One Belt, One Road (OBOR) og Belt and Road Initiative (BRI).

Transportnetværket består af:

• en kontinuerlig transportrute over Kina fra øst til vest
• en binding til den oprindelige Silk Road-rute gennem Centralasien og Mellemøsten
• en forbindelse til den transsibiriske transportrute gennem Rusland og til de baltiske stater
• en vandvej via Det Indiske Ocean, der styrker transportruten fra Kina til Afrikas kyst, hvor Kina er begyndt at etablere sig i stor stil
• en vandrute via Suez -kanalen til Middelhavslande og Europa

Dette kaldes verdens største infrastrukturprojekt. Kinas magtfulde leder Xi Jinping lancerede det verdensomspændende projekt i 2013, og mange trin er allerede sket siden da.