Tåg eller elektrifierade vägar

De flesta av er har läst om Nyamko Sabuni och hennes kontakter med Lars Lejonborg som företräder bl a Scania i en lobbygrupp som vill att vägarna ska elektrifieras (istället för en utbyggnad av vår tågtrafik får man förmoda). Sådana här kontakter mellan politiker och PR-byråer där f d politiker sitter är varken något nytt eller specifikt för Nyamko Sabuni. Det finns flerfiliga autostrador mellan politikerna och näringslivets storägare.
     Men till saken. Vad innebär en elektrifiering av vägarna? Det är givetvis så att den gynnar Scania och andra lastbilstillverkare som kan bygga fler lastbilar - med mindre fossilt bränsle, och det är sympatiskt i och för sig. Ändå kommer de att få använda mycket fossilt bränsle eller så får de köra på batteridrift i ett tänkt fossilfritt samhälle, när de kommer utanför allfarvägarna. Fossilfri drift av långtradare kräver å andra sidan stora batterier med stor åtgång av sällsynta metaller.
     Men frågan är hur elektrifieringen av vägarna ska gå till? Det ska den elektrifierings-kommission som Sabuni föreslagit reda ut. Ska det vara med induktionskablar i vägarna eller med luftledningar? Oavsett vilken teknik man använder har jag två funderingar kring elektrifiering av  vägarna.
     Den första är att elektrifierade vägar i ett framtida fossilfritt samhälle, kommer att kräva mycket batteridrift, som jag nämnde. För så fort den tunga trafiken kommer utanför de elektrifierade allfarvägarna, måste ett kraftig batteri ta över. Jag ställer mig därför frågan om alla de sällsynta metaller som krävs för batterier räcker för batteridrift till 8 miljarder människor och ännu fler i en nära framtid. Behövs de inte för vinkraftverk, datorer och mobiler m m? Är det då inte bättre att bygga ut vårt järnvägsnät i stor omfattning. För vad jag förstår så går det åt färre sällsynta metaller till ett lok per passagerare och ton gods, än det gör för tunga elbilar även om dessa bitvis körs på elektrifierade vägar. Vid städers och byars stationer kan taxibilar och mindre lastbilar med batterier stå för den slutliga, korta transporten till avnämarna. Behöver vi inte arbeta för ett hållbarare samhälle efter Corona-krisen?
     Det andra funderingen är inget för en nyliberal att bry sig om, för den handlar om solidaritet eller social och ekonomisk rättvisa mellan socioekonomiska grupper. Argumentet kommer från mig som är socialliberal och alltså "daterad", så som "gammaldags" numera heter. För hur ska gammelmormor komma till Göteborg eller Malmö och vidare till sin son som bor 4 mil ytterligare bort, hon som ser dåligt och inte kan köra bil? Hur ska fattiga människor som inte har råd med elbil komma dit? Behöver vi inte arbeta för ett jämlikare samhälle efter Corona-krisen, i vilket alla socioekonomiska grupper kan resa?
     Hon kan väl åka med en buss som körs på en elektrifierad väg, säger ni. Ja, det är förvisso sant, men det innebär att elektrifieringen av vägarna måste byggas ut till i stort sett hela vägnätet, om vi nu vill komma bort från fossila bränslen och onödig batteridrift. Då är frågan vilket som är billigast, att elektrifiera nära nog samtliga vägar eller bygga ut det befintliga järnvägsnätet. Även om många järnvägar lagts ner finns banvallarna kvar.
     Återstår frågan om de sällsynta metallerna räcker till allt. På detta kan jag själv inte svara, men frågan bör ventileras till det yttersta av politiker och experter. Men jag tror inte någon politiker är kapabel eller ens villig att tänka långsiktigt. Eller ska vi hoppas på en nystart efter Corona-krisen?

Behövs snabba snabbtåg

     Anders Lönn, som har lämnat en del kommentarer på min blogg, tog upp en intressant sak när jag talade med honom om järnvägsnätet, och det är luftmotståndet som ett tåg möter. Vi vet alla att luftmotståndet är av betydelse för bränsleåtgången i bilar och tåg. Därför har deras fronter konstruerats på ett sätt som skapar så lite motstånd mot luften som möjligt. Luftmotståndet är av stor betydelse om vi ska ha snabbtåg i framtiden, t ex ett extraspår mellan Stockholm och Göteborg.
     Anders, som är matematiker och fysiker, har förklarat för mig att luftmotståndet är kvadratiskt beroende av hastigheten. Det betyder att om tåget körs i 300 km i timman istället för 200 km, det vill säga kör 50 % fortare, så ökar energibehovet med 1,5 i kvadrat, det vill säga 2,25, vilket motsvarar 125 %. Detta beror på att tåget får knuffa en stor luftpelare åt sidan och denna energi ökar alltså med kvadraten på hastigheten. 
Betänk följande: I maj 1654 konstruerade borgmästaren Otto von Guericke i Magdeburg två halvklot i koppar, förde dem samman och sög ur all luft. Inte ens 30 hästar kunde dra isär kloten. Luftens tryck handlar om 10 ton per kvadratmeter vid normalt lufttryck. Lufttrycket utgör med andra ord ett enormt motstånd, och detta motstånd ökar med kvadraten på den ökade hastigheten, oavsett tågfrontens utformning. Givetsvis minskar motståndet om loket är aerodynamiskt utformat, men förhållandet mellan motstånd och energiåtgång är det samma. 
För den som är matematiskt intresserad så är formeln för luftmotståndets förhållande till hastigheten följande:  F = C*v^2, där F är luftmotståndet och C är konstanten på hur tåget är utformat. Fysikaliskt tvingande är däremot lutmotståndets kvadratiska beroende av hastigheten.
     Den rörelsemassa ett tåg har påverkar naturligtvis också energiåtgången. Att öka hastigheten från 0 till 300 eller 350 km i timmen för ett tågsätt kräver en stor mängd energi. För den matematiskt intresserade är formeln för rörelseenergin W = 1/2*mv^2, dvs rörelseenergin är 1/2 gånger massan m gånger hastigheten v i kvadrat. Denna energiåtgång har mindre betydelse än energin som krävs för att övervinna det konstanta lufttryck som tågets front har vid en konstant hastighet. Ja, den är så obetydlig, enligt Anders Lönn, att jag inte ens behövde nämna den. Viktigare är i så fall friktionen mellan luften och tåget (vid tågets sida) och rälsen samt baksuget från sista vagnen.   
     Så frågan är, behöver vi verkligen åka tåg i så höga hastigheter som 300 eller 350 km i timmen? Snabba tåg kräver också mycket av byggandet av banvallen. Och tänk på vad en olycka skulle innebära. Som Anders sa till mig: jag föredrar att åka av rälsen i 200 km per timme istället för i 300-350 km vid en olycka.
Kanske kan vi bygga tåg som de har i Japan och som går med magnetism och induktion i inbyggda "nättunnlar".
Hur som helst måste vi börja tänka långsiktigt- Vilket samhälle vill vi ha?