الكيفية التي يمكن بها لصيانة السكك الحديدية أن تدعم أهداف النقل المستدام

مقدمة: حلقة الاتصال المغفلة بين صيانة السكك الحديدية والاستدامة

ويُعترف على نطاق واسع بأن نظم السكك الحديدية هي أحد أكثر وسائل النقل ملاءمة للبيئة، إذ لا تنتج سوى جزء من انبعاثات غازات الدفيئة لكل كيلومتر من الركاب أو مقياس من الكيلومترات بالمقارنة بالسفر البري أو الجوي، ولكن حتى شبكة السكك الحديدية الخضراء يمكن أن تقصر عن أهداف الاستدامة إذا سمح للتتبع والمخزون المتجدد والهياكل الأساسية الداعمة بأن تتدهور، كما أن صيانة السكك الحديدية المتماسكة جيداً لا تشكل مقومات اللازمة للسلامة.

How Railway maintenance Directly Contributes to Sustainability Goals

تحسين كفاءة الطاقة وخفض الانبعاثات

كما أن السكك الحديدية المحتوية على مواهب متماسكة تستهلك طاقة أقل بكثير من طاقة واحدة في حالة عدم الرجعة، كما أن فقدان الكم من السكك الحديدية الدودية، أو تبديل المواسير، أو ضعف أجهزة التحكم بالعجلات الكهربائية، أو استخدام أجهزة التكسير ذات الكفاءة في استخدام الطاقة، مما يؤدي إلى انخفاض عدد أجهزة الإصدار الكهربائي مثل المحولات والأسلاك المحفزة، مما يؤدي إلى زيادة الخسائر في الصيانة المقاومة، مما يؤدي إلى توليد الكهرباء إلى الحد الأمثل.

ووفقاً للوكالة الدولية للطاقة، فإن السكك الحديدية تمثل بالفعل ما يقرب من 2.5 في المائة من إجمالي الطلب على الطاقة في النقل رغم تحمل 8 في المائة من حركة الركاب العالمية و7 في المائة من الشحن، بل إن المكاسب الناتجة عن زيادة الكفاءة التي تدفعها الصيانة الصغيرة يمكن أن تفوق الفوائد البيئية، فعلى سبيل المثال، تفيد وكالة السكك الحديدية التابعة للاتحاد الأوروبي بأن العجلات الاستباقية وصيانة السكك الحديدية عبر الشبكة الأوروبية يمكن أن توفر ما يقرب من 1.5 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون سنوياً.

External link:] ]IEA — Rail Energy Efficiency Overview]

توسيع نطاق دورات البنية التحتية وديمومة المخزونات

كما أن الاستدامة لا تتعلق بخفض الانبعاثات أثناء العمليات فحسب، بل تتطلب أيضاً تقليل انبعاثات الكربون المدمج والنفايات المادية المرتبطة بالبناء والاستعاضة عن الأصول، كما أن طول السكك الحديدية، والمنام، والجسور، وتدريب السيارات لا يزال في حالة آمنة ووظيفية، وأقل ما يلزم استبدالها، مما يقلل من الطلب على إنتاج الصلب الكثيف للطاقة، والخرسانة، والخروط، فضلاً عن انبعاثات الغازات المحتوية على مواد التنظيف الرأسمالية.

ويؤكد إطار البنية التحتية المستدامة للبنك الدولي أن " المحافظة على الطاقة هي أكثر استراتيجية لتخفيف الكربون فعالية من حيث التكلفة بالنسبة لأصول النقل القائمة " . ويؤدي إلغاء الصيانة إلى تدهور سابق لأوانه وإلى الحاجة إلى إعادة البناء، وهو ما ينطوي على سعر كربون أعلى بكثير من الارتفاع الجاري.

External link:] ] World Bank – Sustainable Transport Overview]

تشجيع النقل بالطرق المتحركة من خلال الموثوقية والسلامة

وتتوقف الاستدامة اعتمادا كبيرا على إخراج المسافرين والشحن من وسائل النقل العالية الانبعاثات، كما أن السكك الحديدية التي تعاني من الانهيار المتكرر، أو القيود السريعة، أو التشويهات بسبب الصيانة المهملة، ستفقد حصة السوق من الشاحنات والطائرات والسيارات، وعلى العكس من ذلك، فإن شبكة السكك الحديدية ذات المواصفات العالية التي توفر خدمة سريعة ومريحة تصبح أكثر جاذبية.

ومن المهم بصفة خاصة أن تؤدي أعمال الصيانة - بما في ذلك التفتيش المنتظم للمفاتيح والإشارة والعبور والبوابات ونظم التفاخر - إلى تقويض الثقة العامة لسنوات، مما يعوق جهود التحول في الوسائط، وبالتالي فإن الصيانة ليست مجرد تفاصيل عملية بل هي عامل تمكيني للاستدامة الاستراتيجية.

ممارسات الصيانة الرئيسية التي تقدم الأداء البيئي

السكك الحديدية والتسعير

ويزيل الطحن الدوري للسكك الحديدية العيوب السطحية مثل التكسير وضغط الاتصال الدائر، ويعيد إلى الظهور بشكل سلس يقلل من الاهتزاز والمقاومة المتجددة، وتستخدم قطارات الطحن الحديثة الأحجار التي تخضع للمراقبة الحاسوبية لتحقيق إزالة دقيقة للمعادن، وتدنية النفايات والضوضاء، ويكمل ذلك نظم التشحيم المرنة عند المحاوغات التي تقلل بشكل كبير من الاحتكاكات، وتخفض استهلاك الطاقة، وترتد الأنهار.

إدارة النباتات والتنوع البيولوجي

إن صيانة السكك الحديدية المستدامة تتجاوز المسار نفسه، ويجب أن تدار النباتات على طول ممرات السكك الحديدية لمنع عرقلة الإشارات والحد من مخاطر الحريق، ولكن رذاذ مبيدات الأعشاب التقليدية يمكن أن يضر بالتنوع البيولوجي المحلي، ويعتمد العديد من مشغلي السكك الحديدية إدارة متكاملة للنباتات باستخدام إزالة الميكانيكية المستهدفة، وزراعة الأنواع المحلية، والحيوانات الرعيــة حيثما أمكن ذلك، ويحافظ هذا النهج على السلامة مع الحفاظ على الممرات الإيكولوجية وموئلات " شبكة السك " .

نظام الرعاية

وبالنسبة للسكك الحديدية الكهربائية، فإن صيانة معدات خط الرؤوس العلوية والسككك الحديدية الثالثة أمر حاسم، فالأسلاك اللووز، والقطع البالية، وانخفاضات البروتاغ تسبب الارتطام، وفقدان الطاقة، وتضرر المكونات، كما أن عمليات التفتيش المبرمجة باستخدام أجهزة التصوير المتعددة الطائرات المجهزة بالطائرات، وأجهزة الأشعة الحرارية تحدد مواقع السخونة قبل حدوث الفشل.

الحد من الضجة والاحتواء

إن الضوضاء البيئية مسألة تتعلق بنوعية الحياة تؤثر على قبول المجتمع المحلي للبعد الهام لاستدامة السكك الحديدية، كما أن الصيانة المنتظمة للتتبع مثل صناع السكك الحديدية وحفر الخناق الأرضية التي تسبب ضجيجاً في العجلات، والحواجز الصوتية وأجهزة التحكم، وفحصها وإصلاحها كجزء من دورات الصيانة، والحد من المستويات السليمة للمقيمين القريبين.

الابتكارات في مجال صيانة السكك الحديدية التي تدعم الاستدامة

التحليلات الافتراضية والصيانة المشروطة

والانتقال من الصيانة القائمة على الزمن إلى الصيانة القائمة على الظروف هو أحد أكثر التغييرات تأثيراً التي تجريها الصناعة، إذ أن أجهزة الاستشعار المدمجة في السكك الحديدية والجسور والمخزون المتداول ترصد باستمرار الإجهاد ودرجة الحرارة والهتز والارتطام، وتحلل عناصر التعليم غير المهيأة هذه البيانات في كثير من الأحيان للتنبؤ بالفشل قبل أسابيع أو أشهر، مما يسمح بالتدخل في وقت مبكر جداً (لمتأخر)

فعلى سبيل المثال، أدى برنامج " الصيانة الموصى بها " الذي ينفذه ديوتش بن على أسطوله من المعدات الحاسوبية إلى خفض حالات الفشل في العناصر ذات الصلة بالتعقب بنسبة 30 في المائة، مع خفض تكاليف المواد الصيانة بنسبة 15 في المائة، وتأتي المكاسب البيئية من عدد أقل فارغ، وانخفاض الاستهلاك المادي، وحسن العمليات التي تحرق طاقة أقل.

أجهزة التفتيش والإصلاح الآلية

وتتزايد عمليات التفتيش التي تتطلب الحيازة بواسطة التعقب والعمل اليدوي، وتقضي هذه التكنولوجيات على ضرورة سفر أطقم الصيانة إلى مواقع نائية في الشاحنات أو الشاحنات، وتوفير الوقود، وخفض الانبعاثات من مركبات الدعم، بل إن بعض المنصات الآلية يمكن أن تؤدي حتى إصلاحات طفيفة - مثل تشديد الحواف، وإزالة الحطام، أو تطبيق خدمات الصيانة المضادة للارتطام - ما زالت هناك عمليات تلغي عمليات الصيانة.

المواد الودية الإيكولوجية والممارسات العلمانية

ويتزايد استخدام الفولاذ المعاد تدويره في أقسام جديدة للسكك الحديدية، إذ أن المناومين المركبين الذين يُصنعون من البلاستيك المعاد تدويره والمطاط لديهم فترة أطول من عمر الأخشاب ويتجنبون إزالة الغابات، ويُنظَّف البازل المستخدم ويعاد استخدامه بدلا من مدفنه وينقذون موارد المحار ويُنخفضون حتى السكك الحديدية المستبدلة إلى دعم الاقتصاد الجاهز للبناء.

External link:] ]UIC - Sustainability and Railway Innovation]

تجديد تكامل الطاقة في مرافق الصيانة

ويمكن أن تصبح مستودعات صيانة السكك الحديدية نفسها مسلسلاً للاستدامة، حيث إن تركيب الألواح الشمسية على أسطح الورش، واستخدام المضخات الحرارية بدلاً من مغلي الغاز، ونشر مركبات خدمة كهربائية لتقطيع الساحات، يخفض البصمة غير المباشرة للكربون في التكتل، إذ أن بعض المخازن تولد الآن ما يكفي من الكهرباء لإطعام الفائض في شبكة الطاقة الكهربائية المتحركة، مما يجعل أجزاء من مسار الكربون السكك الحديدية فعالة.

السياسات والاستثمار والدعم المؤسسي من أجل الصيانة المستدامة

وعلى الرغم من الفوائد الواضحة، فإن صيانة السكك الحديدية غالبا ما تكون ناقصة التمويل مقارنة بالتشييد الجديد، إذ تركز حكومات كثيرة ميزانيات رأس المال على بناء خطوط عالية السرعة أو نظم مترو جديدة، بينما تجوع الشبكات القائمة للتمويل الثابت اللازم للارتقاء الاستباقي، مما يخلق " ديوناً احتياطية " تدفع في نهاية المطاف عمليات إعادة البناء الباهظة التكلفة والمضطربة الكربون، ويجب أن تعترف سياسة النقل المستدام بأن وجود اليورو أو اليون ينفقون على الصيانة كثيراً يؤدي إلى عائدات بيئية أعلى.

ويمكن أن تشجع خطط حفز الأداء المرتبطة بتخفيضات ثاني أكسيد الكربون المتعهدين على اعتماد ممارسات صيانة أكثر كفاءة، كما يمكن توسيع نطاق نظم تسعير الكربون لتشمل الانبعاثات المتجسدة لاستبدال المسارات، مما يجعل الصيانة المؤجلة غير قابلة للاستمرار ماليا، وقد وضعت منظمات السكك الحديدية الدولية مثل الاتحاد الدولي للسككك الحديدية وجماعة شركات السكك الحديدية الأوروبية وشركات البنية التحتية مبادئ توجيهية تربط بين إدارة الأصول وبين ميزانيات الصيانة البيئية والاجتماعية وميزانيات الحوكمة.

دراسات الحالة: الحفاظ على الاستدامة في العمل

اليابان: صيانة المسار الصحيح على شينكانسن

أما شركة السكك الحديدية المركزية في اليابان الوسطى فتُعتبر مملوكة للإبقاء الدقيق عليها في توكادو شنكانسن، ويستخدم هذا النظام أسطولاً من قطارات التفتيش المخصصة التي تعمل يومياً، مع بيانات آنية عن قياسات السكك الحديدية، وحالة الأسلاك العامة، وحمولات العجلات الدقيقة، ويُصحح الإسطبل قبل أن يصبح واضحاً، كما أن السكك الحديدية هي أرضية لدقة عالية المستوى.

السويد: الصيانة الخضراء في القطب الشمالي

وقد نفذ مشغلو المشغل السويدي التابعون للدولة " مناطق الصيانة البيئية " على طول خط الحديد أوري حيث يتسارع المناخ البارد ويستخدمون المتغيرات الأحيائية، ومستشعرات الرصد التي تعمل بالطاقة الشمسية، ومركبات الصيانة الكهربائية، ويغسل البالست ويعاد استخدامه في الموقع، وتتبع إدارة الغطاء النباتي بروتوكولات التنوع البيولوجي الصارمة.

الاستنتاج: دعوة إلى إعطاء الأولوية للإبقاء على التنقل المستدام

إن صيانة السكك الحديدية ليست موضوعاً مروعاً، ولكنها دعامة أساسية للنقل المستدام، إذ إنها بخفض نفايات الطاقة وتوسيع نطاق حياة الأصول وتحسين السلامة والموثوقية، والتمكين من التحول في الطرق، وتعالج الصيانة بصورة مباشرة الأهداف الأساسية المتمثلة في إزالة الكربون من التنقل، وتقتصر التكنولوجيات الناشئة عن التحليلات التنبؤية إلى عمليات التفتيش المستقلة، على الحفاظ على السكك الحديدية على نحو أكثر كفاءة، مع تطابق الأثر البيئي الأقل مما كان عليه في السابق.

وعلى الحكومات ومشغلي السكك الحديدية وموردي الصناعة العمل معاً من أجل رفع مستوى الصيانة من مركز تكاليف المكاتب الخلفية إلى أولوية استراتيجية للعمل المتعلق بالمناخ، وكل تمرير مائل، وكل ممر مجهز بالتشحيم، وكل استبدال للسكك الحديدية البيردة في الوقت المناسب لا يحافظ على تشغيل القطارات فحسب بل يخفض أيضاً العبء البيئي للنقل، وفي السباق نحو صافي السعر، يمثل تغييراً للسك الحديدية المحتوية جيداً واحداً من أقوى المركبات.

External link:] ]Railway Technical — Modern maintenance Engineering]