Gittikçe Sıcaklaşan Bir Dünyada Metro ve Trenleri Nasıl Serin Tutabiliriz?

Jonathan Paul'un Londra metro istasyonunda kaydettiği en yüksek sıcaklık yaklaşık 42 santigrat derece, yani 107,6 Fahrenheit. Londra Üniversitesi Royal Holloway'de araştırmacı olan Paul, bu ölçümleri yapmak için termometreli akıllı telefonunu kullanıyor. 42 santigrat derece, birini en yakın klimalı binaya koşturacak türden bir sıcaklık. Ancak metroda koşamazlar. Burada boğucu tünellerden ve gıcırdayan trenlerden başka bir şey yok.

Metro ağı kalın kilden geçiyor ve bu yoğun malzeme, tüneller ilk kazıldığından beri, bazı durumlarda 100 yıldan uzun bir süre önce, trenlerin ürettiği ısıyı emiyor . Trenlere klima üniteleri takılması, vagonların içinden gelen sıcak havanın eskiyen borulara aktarılması nedeniyle tünellerin daha da ısınması riskini taşıyor.

Ancak Paul'ün tünelleri soğutmak için bir fikri var. "Su, bir soğutucu olarak muazzam miktarda ısıyı tutabilir," diyor. "Londra'nın altında her yerde bulunur." Yaklaşık 10 santigrat derece sıcaklıktaki yeraltı suyunu kullanarak aşırı ısıyı metro istasyonlarından uzaklaştıracak bir teknoloji üzerinde çalışıyor. Ve bunu Londra'nın batısında, Reading kasabası yakınlarındaki bir kireçtaşı ocağının derinliklerinde test ediyor.

İnsanlarla dolu metal tüpler olan trenleri soğutmak zordur. Ancak iklim değişikliği nedeniyle yazlar daha da sıcaklaştıkça, toplu taşımanın konforlu ve güvenli kalmasını sağlamak giderek daha da önemli hale geliyor. Bu küresel bir sorun. Japonya ve Fas'taki tren yolcuları, bu yıl sıcak hava dalgaları sırasında yetersiz klimadan şikayetçi oldu ve 2023 tarihli bir araştırma , Hindistan'da tren vagonlarındaki sıcaklıkların 47 santigrat dereceye kadar çıktığını bildirdi.

Paul, yer üstü trenlerini kullanan yolcular üzerinde aşırı ısınmanın etkilerine tanık olmuş. "Bu yaz dört kişinin bayıldığını gördüm," diyor.

İlk klimalı trenler yaklaşık bir asır öncesine dayanıyor. 1933 tarihli bir makalede şöyle deniyordu: "Şimdiye kadar herkes yazın tren yolculuğundan korkardı." Keşke geleceği görebilselerdi. Günümüzde, sıcak hava dalgaları sırasında trenler ve metro ağları o kadar rahatsız edici olabiliyor ki, birçok yolcu bunları kullanmaktan tamamen kaçınıyor .

Paul ve meslektaşları çözümlerinin işe yarayacağına inanıyor. Reading yakınlarındaki tebeşir ocağına 20 metrelik bir merdivenle inin, bulacaksınız. Tebeşirin içine, kapılarla ayrılmış, farklı boyutlarda birden fazla galeri oyulmuş. Paul, "Metro'daki gerçek yaşam koşullarını simüle etmeye çalışıyoruz," diyor; ancak ocaktaki ortam biraz daha kasvetli. "Çok karanlık, oldukça karanlık."

2022'de, bir meslektaşıyla birlikte, yeraltı nehirlerinden veya yeraltı su katmanlarından gelen suyun, metro platformlarının üzerindeki tavana bağlı ısı eşanjörlerine nasıl pompalanabileceğini anlatan bir makale yayınladı . Bu eşanjörlere emilen sıcak hava, sıcaklığının bir kısmını suya aktararak soğuk havanın diğer taraftan dışarı atılmasını sağlıyordu. Isınan su, yeraltından yavaşça akıp gidiyordu; belki de soğutuluyor veya başka bir yerde işleniyordu.

Bu düzeneğin bir prototipi şu anda tebeşir ocağına kurulmuş durumda. Paul, "Yaklaşık bir saat boyunca nominal pompalama hızı için [yatak odası büyüklüğündeki] odanın sıcaklığını yaklaşık 10-11 santigrat derece düşürebiliyoruz," diyor. Kendisi ve meslektaşlarının hala geniş odalarda nasıl performans göstereceğini test etmeleri gerekiyor ve en önemlisi, metroyu işleten kurum olan Londra Ulaşım Kurumu'nun (TfL) bunu gerçekten uygulayıp uygulamayacağından emin değil.

Ancak Paul, sistemin TfL tarafından 2006 yılında test edilen benzer bir teknolojiye göre önemli bir gelişme olabileceğini savunuyor. Artık kullanılmayan bu teknoloji, Londra'nın merkezindeki Victoria Metro İstasyonu'na sızan ve ardından pompalanan yeraltı suyunu kullanarak soğutmayı amaçlıyordu. Paul, bu sıvının yakındaki su katmanlarından veya yeraltı nehirlerinden doğrudan alınan su kadar soğuk olmayacağını öne sürüyor. Sisteminin, tebeşirli suyun aşırı kireç ve tıkanıklıklara neden olma riskini azaltmak için özel filtreler kullandığını da ekliyor.

WIRED, TfL'ye Paul ve meslektaşlarının geliştirdiği sistemi kullanmayı düşünüp düşünmeyeceğini sordu. TfL röportaj vermeyi reddetse de, sözcü Melvin Lim, kurumun son yıllarda yatırımları "dikkatlice önceliklendirmek" zorunda kaldığını söyledi. Gelecek yıl Piccadilly Hattı için klimayla donatılacak yeni trenlerin hizmete gireceğinin altını çizen Lim, "İklim değişikliği nedeniyle artan sıcaklıkların etkisini yönetmeye yardımcı olacak önlemlere açığız." dedi.

TfL, sıcak tünel sorunuyla başa çıkmak için yıllar içinde tünel duvarlarına soğutma panelleri takmak da dahil olmak üzere birçok çaba sarf etti. Havadaki ısıyı gidermek için su sirkülasyonu sağlayan paneller, 2022'de bir denemede devreye alındı, ancak şu anda kullanımda değiller. Paul, böyle bir sistemin aşırı pahalı olabileceğini savunuyor.

Birmingham Üniversitesi'nden Hassan Hemida, Paul'ün su soğutma teknolojisinin "iyi bir fikir" olduğunu söylüyor ancak bunun gerçek hayatta, insanlarla dolu, yoğun bir metro istasyonundan ne kadar ısıyı uzaklaştırabileceğini henüz bilmiyoruz.

Hemida, bazı demiryollarının soğutma kapasitemizin sınırlarını zorladığını söylüyor. Örneğin, saatte 400 kilometre hızla giden süper hızlı trenleri örnek veriyor. Bu trenler, havayı yüksek hızlarda yollarından çekiyor; bu da trenlerin çatılarındaki ısıtma, havalandırma ve klima (HVAC) ekipmanlarını çevreleyen hava basıncının önemli ölçüde düşebileceği anlamına geliyor. "Bu durumda, HVAC sistemine hava çekemezsiniz," diyor. Sonuç olarak, bu durum klima ünitesinin arızalanmasına neden olabilir. Hemida, "Çin'deki meslektaşlarım benimle iletişime geçti ve bu soruna bir çözüm bulmak istiyorlar," diye ekliyor.

Ancak giderek daha fazla tren operatörü standart olarak klima sistemlerini benimsiyor. Örneğin, Londra'nın nispeten yeni Elizabeth Hattı'nda klima bulunuyor. Yakın zamanda Bulgaristan'ın başkentinde klimalı metro trenlerini hizmete sokan Škoda Transportation'ın bir sözcüsü, "Genellikle şu anda ürettiğimiz her araç klima ile donatılmıştır." diyor. Sektörü denetleyen bir kuruluş olan Transport Focus'un kıdemli etkileşim yöneticisi Sharon Hedges ise şunları ekliyor: "İnsanlar yeni demiryolu araçları tedarik etmeyi düşündükçe, akıllarında en çok bunlar olmalı."

Sıcak hava dalgaları Britanya'da bir sorun. Peki ya Mısır çölü? Alman teknoloji şirketi Siemens, Mısır'a saatte 230 kilometreye varan hızlara ulaşabilen yeni bir yüksek hızlı tren seti tedarik ediyor. Şirketin Velaro trenleri Avrupa'nın birçok yerinde kullanılıyor, ancak Siemens Mısır için onları gerçekten zorlu bir teste tabi tuttu. Şirket, geçen yaz trenlerden birini Avusturya'daki bir test tesisine götürdü ve 60 santigrat dereceye varan sıcaklıklar ve sert rüzgarlar gibi olumsuz koşullara maruz bıraktı. HVAC ve kapı sistemleri başkanı Björn Buchholz, "En sıcak dış koşullarda bile iç mekan sıcaklığı 26 dereceye ulaşıyor," diyor.

"Özel bir filtre sistemi ekledik" diyen uzman, bunun Mısır çöllerinden gelen kum ve tozu temizleyerek klimanın tasarlandığı gibi çalışmasını sağlayacağını söyledi.

Mısır'da bir Siemens Velaro treni.

Fotoğraf: Siemens'in izniyle

JPL Diversified'da demiryolu sektörü danışmanı olan John Lawrence, klimanın yaz yorgunu yolcular arasında popüler olmasına rağmen, pasif soğutma önlemlerinin de rol oynadığını söylüyor. Birçok tren istasyonunda, yolcular binerken platformları ve vagonları gölgeleyen tenteler zaten mevcut. Ancak durum her zaman böyle değil. Lawrence, "Tren orada keyifle güneş ışığında oturabilir; güneşten gelen bu kazancın bir kısmından kurtulma fırsatını değerlendirin," diyor.

Tren dışarı çıktığında, yüksek yansıtıcı boyalar veya kaplamalar da yardımcı olabilir. Birleşik Krallık'ta, bağımsız bir standart ve araştırma kuruluşu olan Ray Güvenliği ve Standartları Kurulu (RSSB), gelecek yıl trenlerde bu tür teknolojilerden bir seçkiyi denemeyi planlıyor. RSSB araştırma müdür yardımcısı Richard Walker, "Bununla başa çıkmak için bir tür sargı veya yansıtıcı kaplamanın uygun maliyetli bir yaklaşım olma ihtimali oldukça yüksek," diyor.

Araştırma destek analisti meslektaşı Scarlett Hayward Mitchell, farklı trenlerin kuzey-güney veya doğu-batı rotasını izlemelerine bağlı olarak biraz farklı çözümlere ihtiyaç duyabileceğini ekliyor. Bu yönelim, aracın hangi bölümlerinin daha sık yoğun güneş ışığına maruz kalacağını etkileyebilir.

Günümüzde demiryollarıyla ilgili herhangi bir şey yapmak pahalı. Bu nedenle, klima sistemleri veya boya güncellemeleri, büyük olasılıkla tren operatörlerinin demiryolu araçlarında planlı güncellemeler yaptığı sırada gerçekleştiriliyor. Birleşik Krallık'ta, bazı demiryollarını kamu mülkiyetine devretme programı (ve onları Büyük Britanya Demiryolları adlı yeni bir kuruluşun parçası haline getirme), trenler için yeni boya veya boyalara yatırım yapmak için iyi bir bahane olabilir. Walker, RSSB'nin şu anda yansıtıcı malzemeler üzerinde araştırma yapmaya karar vermesinin kısmen de bu nedenle olduğunu açıklıyor.

Bu arada Paul ve meslektaşları, tebeşir ocağı test sahasında yeraltı soğutma teknolojisi üzerinde çalışmaya devam ediyor. "Bunun operasyonel olarak uygulanabileceğini kanıtlamak için yavaş yavaş çalışıyoruz," diyor. "Bunun gerçekleşmesine yaklaşık bir yıl var."

Eğer o veya herhangi biri TfL'nin ilgisini çekebilir ve metroyu soğutmayı başarabilirse, o zaman belki de her şey mümkün olabilir.