ابداع راهکاری جدید برای خنک‌سازی ریل‌های راه‌آهن بدون آب

پارچه حرارت‌گیر جدید کره جنوبی با خنک‌سازی و کاهش دمای ریل‌های راه‌آهن تا ۱۰.۹ درجه، خطر تغییر شکل خطوط و تأخیر قطارها را در موج‌های گرما کم می‌کند.

به گزارشسرویسفناوریتک‌ناکمؤسسه تحقیقات راه‌آهن کره جنوبی، KRRI، نخستین سیستم خودکار پارچه حرارت‌گیر نصب‌شونده روی ریل را توسعه داده است. این فناوری بدون استفاده از آب می‌تواند دمای ریل‌های فولادی را در موج‌های گرمای شدید کاهش دهد و از تغییر شکل مسیر، محدودیت سرعت قطارها و اختلال در حرکت قطارهای پرسرعت جلوگیری کند.

افزایش دمای هوا در سال‌های اخیر، دمای برخی خطوط ریلی را به بیش از ۶۰ درجه سانتی‌گراد رسانده است. چنین دمایی می‌تواند باعث انبساط و تغییر شکل ریل شود و خطرهای ایمنی برای قطارها ایجاد کند. شرکت‌های راه‌آهن در چنین شرایطی معمولا سرعت قطارها را کاهش می‌دهند تا احتمال بروز حادثه کمتر شود، اما این اقدام می‌تواند باعث تأخیر گسترده در شبکه حمل‌ونقل شود.

مؤسسه KRRI برای حل این مشکل، پارچه‌ای چندلایه، مغناطیسی و بازتاب‌دهنده نور طراحی کرده است که به صورت مستقیم روی دو طرف ریل نصب می‌شود. پوشش خارجی این پارچه می‌تواند بیش از ۸۵ درصد تابش خورشید را بازتاب دهد و مانع انتقال بخش زیادی از گرمای خورشید به ریل شود.

پژوهشگران برای افزایش مقاومت این پوشش، ساختار داخلی آن را با الیاف شیشه تقویت کرده‌اند. نیروی مغناطیسی نیز پارچه را به ریل متصل نگه می‌دارد. این روش برخلاف سیستم‌های رایج خنک‌سازی ریل‌های راه‌آهن به آب، پمپ و تجهیزات دائما فعال نیاز ندارد و پس از نصب نیز هزینه عملیاتی قابل توجهی ایجاد نمی‌کند.

بیشتر بخوانیداولین پل ریلی شناور جهان راه‌اندازی شد

مقاومت در برابر عبور قطارهای پرسرعت

یکی از مهم‌ترین چالش‌های توسعه این فناوری، حفظ پارچه روی ریل هنگام عبور قطارهای پرسرعت بود. جریان شدید هوا و نیروهای آیرودینامیکی ایجادشده در اطراف قطار می‌توانند پوشش‌های نصب‌شده روی ریل را جدا کنند.

مهندسان KRRI برای رفع این مشکل، نوارهای مغناطیسی را با دو اتصال مکانیکی اضافی تقویت کرده‌اند. این ساختار ترکیبی می‌تواند در برابر بادهایی با سرعت حداکثر ۶۶ متر بر ثانیه مقاومت کند.

به گفته پژوهشگران، این میزان مقاومت بیش از ۱.۵ برابر شدت جریان هوایی است که هنگام عبور قطار KTX با سرعت ۳۰۰ کیلومتر بر ساعت ایجاد می‌شود. در نتیجه، پوشش حرارتی حتی در خطوط پرسرعت نیز می‌تواند بدون جدا شدن از ریل مورد استفاده قرار گیرد.

آزمایش‌های میدانی این فناوری در سال ۲۰۲۴ در خط گوانگجو و در سال ۲۰۲۵ در خط پرسرعت داخلی جونگبو انجام شد. نتایج این آزمایش‌ها نشان داد که پارچه حرارت‌گیر می‌تواند دمای ریل را حداکثر ۱۰.۹ درجه سانتی‌گراد کاهش دهد.

مؤسسه Korea Testing & Research Institute، یا KTR، دوام مواد استفاده‌شده در این پوشش را نیز بررسی کرده است. نتایج آزمایش‌های این مؤسسه نشان می‌دهد که پارچه حرارت‌گیر می‌تواند بیش از ۱۰ سال به‌طور مداوم مورد استفاده قرار گیرد.

بیشتر بخوانیدچین رکورد جهانی مگلو را شکست؛ شتاب ۷۰۰ کیلومتر بر ساعت در دو ثانیه + ویدیو

نصب و جمع‌آوری خودکار پوشش

مؤسسه KRRI برای نصب این پارچه روی مسیرهای طولانی، یک دستگاه خودکار و فشرده نیز ساخته است. این دستگاه ساختاری ماژولار دارد و دو اپراتور می‌توانند آن را جابه‌جا و مونتاژ کنند.

دستگاه هنگام حرکت روی ریل با سرعت بیش از دو کیلومتر بر ساعت، سه عملیات را به‌صورت هم‌زمان انجام می‌دهد. ابتدا اجسام خارجی و آلودگی‌ها را از سطح ریل پاک می‌کند، سپس پارچه مغناطیسی را روی ریل قرار می‌دهد و در پایان فصل گرم نیز می‌تواند همان پوشش را جمع‌آوری کند.

ساگونگ میونگ، رئیس KRRI، این فناوری را نتیجه پژوهشی مبتنی بر نیازهای واقعی صنعت راه‌آهن توصیف کرده است. او گفته است که افزایش شدت موج‌های گرما، بحران اقلیمی را به خطری مستقیم برای زیرساخت‌های ملی تبدیل کرده است و توسعه چنین فناوری‌هایی می‌تواند به حفظ ایمنی شبکه ریلی در تابستان کمک کند.

کانگ دونگ هون، پژوهشگر ارشد KRRI نیز معتقد است کاربرد این فناوری به خنک‌سازی ریل‌های راه‌آهن محدود نخواهد ماند. به گفته او، پژوهشگران قصد دارند پوشش حرارت‌گیر را در بخش‌هایی مانند نمای ساختمان‌ها و تأسیسات کنار جاده نیز به کار بگیرند.

همچنین KRRI در نظر دارد این فناوری را وارد بازارهای بین‌المللی کند. کشورهایی که شبکه ریلی آنها در فصل تابستان با دماهای بسیار بالا روبه‌رو می‌شود، می‌توانند از این پوشش به‌ عنوان جایگزینی کم‌هزینه‌تر و بدون مصرف آب برای سیستم‌های خنک‌کننده فعلی استفاده کنند.

نوشتهابداع راهکاری جدید برای خنک‌سازی ریل‌های راه‌آهن بدون آباولین بار درTechnoc. پدیدار شد.

برای ارزیابی پایداری، امنیت و نگهداری این زیرساخت، راهنمای پشتیبانی شبکه را نیز مطالعه کنید.