הפחתת רעש ברכבת ישראל

הלוגיסטיקה, עמוד התווך של שרשרת ההספקה, מוגדרת כמצרף הפעולות הנדרשות להניע חומרי גלם אל מפעלי היצור ומהם אל הלקוח. 
שינוע החומרים מתבצע באמצעות כלי תחבורה, הנעים על מערכות כבישים, מסילות ברזל, בין ובאוויר, בים מפעלים, נמלים, שטחי אחסנה ומשקי הבית. 
התנועה הרוחבית המתמשכת של שרשרת ההספקה חוצה את חיינו והינה אחד הגורמים המשמעותיים המשפיעים על היחסים בין האדם-הסביבה והחברה- הקיימות.

חבל שתפספס את החידושים האחרונים בתחום

נושאי הבלוג

יישום כלכלה מעגלית בישראל ובעולם

עבודה זו נכתבה במסגרת הקורס לתואר שני בשרשרת הספקה גלובלית במרכז האקדמי רופין

עידן ינוביץ

שף

ירזין – סלע

עפר ממן

ממונה שליטה ובקרה רכבת ישראל

מדוע חשוב לי ללמוד לתואר שני?

עידן:

תואר שני נותן לך התמקצעות בתחום מסוים, וגם יתרון בשוק העבודה.

עפר: מעבר להתמקדות במקצוע שמעניין אותי ותמיד רציתי ללמוד, תואר שני מהווה מקפצה בקריירה, פותח דלתות רבות בתחומי עיסוק שונים ונותן יתרון משמעותי בשוק התחרותי.

איך קיימות ולוגיסטיקה יכולים להסתדר בעינייך?

עידן: גם קיימות זה תהליך לוגיסטי. כדי לתכנן תהליכים לוגיסטיים מורכבים, צריך לקחת בחשבון את נושא הקיימות. בלי בניית רשתות אספקה, שמייצרות ערך לטווח הארוך, יהיה מאתגר יותר לתכנן תהליכים לוגיסטיים, בשל מורכבות סביבתית, המקשה על העברת הסחורות ממקום למקום.

 

 

עפר: כתוצאה מהגידול בצריכה, הדרך בה ייצורו של מוצר ודרכי הפצתו חייבת להתמקד בשרשרת לוגיסטית ברת קיימא שתפחית את המחיר הסביבתי של המוצר או השרות, הפחתת המחיר הסביבתי מביאה איתה גם הפחתה במחיר הכלכלי של המוצר ויוצרת מעגל בו כל שינוי לוגיסטי יוצר תועלות קיימות נוספות.

מדוע נהנים ללמוד ברופין?

עידן: כרגע לא לומדים ברופין, אלה בזום אז לא נחשפים ליתרונות של הקמפוס.

עפר: בראש וראשונה היחס האישי, הסגל והמרצים קשובים תמיד לכל בעיה ועוזרים בפתרונות בייחוד בתקופה בה הלמידה נעשית מרחוק.

הפחתת זיהום רעש באמצעות הסבת רכבות נוסעים לחשמל

החיים במאה ה21 מלאים ברעש- צפצופים של מכשירים חשמליים שנהיים יותר זעירים, רעש מכוניות בכבישים העמוסים, רעש אורבני ברחובות העיר.  ישנם צלילים נעימים לאוזן כמו שירת הלהקה בתאום מלא, צחקוק של ילד או צלילים "לבנים" הנחשבים מרגעים.  אך מתי צליל הופך לרעש, מתי נעים הופך למטרד?  כלל הצלילים בחיינו מהווים זיהום רעש. 

הרכבת, כמערכת תחבורה מרכזית בעולם מייעלת את השינוע של אנשים וסחורות ביבשות העולם. ב-2014, היו כמעט טריליון קילומטר נוסעים ברכבות ועוד 7 טריליון ק"מ של סחורות במדינות OECD בלבד.  רכבות מזגזגות בין ערים, בתוך ערים, מובילים אותנו את הסחורות למקומות ביעילות.  אך מה המחיר?  כמה הרכבת מוסיפה לנו לזיהום הרעש בחיינו?  האם יש דרך להפחית את הזיהום ובכך לשפר את רמת החיים של האזרחים? 

רכבת ישראל

רכבת ישראל היא אחת מן החברות הממשלתיות הצומחות ביותר במשק בעשור האחרון. כל היבטי הפעילות ברכבת –  כמות התחנות, אורך המסילה וכמות הרכבות ביום צמחו בעשרות אחוזים.  הביקוש הגובר לחיבור בין ריכוזי האוכלוסייה וחיבור הפריפריה למרכז כמות הנסיעות ברכבת הלכה וצמחה מ 5.2 מיליון נסיעות בשנת 1990 לכדי 69 מיליון נסיעות בשנת 2019. בשנת 2019 רכבת ישראל הפעילה 575 רכבות נוסעים ו 60 רכבות מטענים ביממה. הרכבות נעו על מסילות ברזל באורך כולל של 1,500 ק"מ תוך שחברת רכבת ישראל ממשיכה בפיתוח קווים חדשים, ובהכפלת מסילות קיימות. 

 

רעש

צליל מועבר באצתעות רעידות באוויר וגורם לרעידות בעור התוף. התנודות הללו באוויר גורמות ללחץ משתנה, והשינוי בלחץ נקרא לחץ קול. רעש נמדד ביחידות לחץ קול או דציבל. כל הגברה של הקול  ב 10db מהווה הכפלה של פי 10 בלחץ הקול. עבור האוזן האנושית כל שינוי בלחץ קול של 3db מהווה הכפלה פי 2 בעוצמת הקול. רעש בעוצמה שמעל 55db מוגדר כזיהום רעש1, תופעה זו הפכה לבעיה הולכת וגדלה שזמן רב לא ניתן לה מענה. את ההתעלמות של החברה מנזקי זיהום רעש אפשר להשוות להתעלמות מנזקי מוצרי הטבק למיניהם בכך שרוב נפגעי זיהום הרעש הם פסיבית כמו נפגעי העישון. לזיהום רעש קיימים מספר נזקים מוכרים: ירידה בשמיעה, תחושת אי נוחות, מטרד, הפרעות שינה ופגיעה במערכת הקרדיווסקולארית. 

רעש מרכבות

זיהום רעש מרכבות הוא פליטת רעש הנגרשם מהפעלת רכבות על גבי רשת המסילות. לרכבת יש מגוון רחב של גורמים לרעש, החל מרעש קטרים, קרונות, מערכת בלימה, צופרים ורעידות מהמסילה. המקורות העיקריים של הרעש הינם רעש הגלגלים על גבי המסילה, רעש הכוח המניע של הרכבת ורעש אווירודינמי.

חומרתו של הרעש והפרופורציה בין מקורותיו נקבעת בהתאם למהירות הרכבת. ככל שהרכבת תהיה מהירה יותר מקור הרעש יהיה מהגלגלים. ככל שמהירות הרכבת תהיה נמוכה, רעש הקטרים המפעילים יגבר. המבנה האווירודינאמי של הציוד תהווה מקור לרעש אך ורק במהירויות גבוהות מאוד. 

השפעת מהירות נסיעת הרכבת על עוצמת הקול

ברכבות הנעות במהירויות נמוכות של 60 קמ"ש עד 80 קמ"ש רעש הקטרים גובר על רעש הקרונות. ישראל מאופיינת במרחקי נסיעה קצרים יחסית וקטעים קצרים בין התחנות השונות , מהירות הרכבת תפחת וכך מקור הרעש יהיה בקטרים. גורמים נוספים לזיהום רעש מהפעלת רכבות הם בעיות תחזוקה: תחזוקת הקרונות, הקטרים, חלקים הנעים, גלגלים, מסבים ומערכת בלימת זעזועים. חסכון בתחזוקת המסילה יכול להביא להגבלות מהירות במקטעים שונים ובכך להחמיר את זיהום הרעש של רכבות המאטות את מהירות נסיעתן.

ישראל

הקו המהיר לירושלים מופעל באמצעות קטרים חשמליים. יתר הקווים מופעלים באמצעות קטרי דיזל המהווים את מרבית צי הקטרים ברכבת כיום. מהירותן המרבית של רכבות הנוסעים המופעלות עם קטרים אלו מגיעה ל 150 קמ"ש, אך בשל מיקום התחנות בסמיכות גבוהה אחת לשנייה, מהירות הנסיעה הממוצעת של הרכבת בריכוזי האוכלוסייה הגדולים אינה עולה על 80 קמ"ש. במהירויות נסיעה נמוכות עוצמת הרעש שמקורה בקטרים ובקרונות גדולה וכך גם גדל זיהום הרעש הסביבתי. 

תהליך חשמול הרכבת: 

תשתית מסילתית חשמלית – פריסה של הרשת החשמלית לאורך יותר מ 1200 קילומטר. הרשת החשמלית שנבחרה היא רשת חשמלית עילית. רשת זו בטוחה יותר מאשר רשת קרקעית ובלת יכולת לספק כוח חשמלי רב יותר. החיבור לתחנות ההשנאה הפזורות לאורך המסילה באמתעות כבל עילי. החיבור הינו דו כיווני ומנצל את בלימת הקטר להחזרת חשמל לרשת. .

קטרים חשמליים – מופעלים באמצעות מנועים חשמליים שקטים יותר מקטרים המופעלים באמצעות מנועי דיזל. במדידות השוואתיות רשמיות של האיחוד האירופי  משנת 2010 במהירות של 80 קמ"ש קטר חשמלי נמצא שקט יותר עד 10db  פחות מקטר דיזל. 

 

חלק 5– מדידות רעש

כדי לבחון את השפעת השינוי העתידי על זיהום הרעש בוצעה במהלך שנת 2020 מדידת רעש בארבעה מוקדים שונים. 

  1. תחנת תל אביב ההגנה ברציפי התחנה.
  2. שטח תפעולי מדרום לת"א ההגנה. 
  3. תחנה תפעולית משמר איילון.
  4. תחנה תפעולית זיכרון יעקב.

 

במדידה השוואתית נמצא כי רכבות המופעלות באמצעות קטרים חשמליים גורמות לזיהום רעש נמוך יותרמשמעותי מרכבות המופעלות בדיזל. הפחתת הרעש נובעת גם מרעש הקטר וגם מרעשי החיכוך של הגלגלים עם המסילה.

השערה: ההבדל בין רכבות דיזל לעומת רכבות חשמליות יורגש ככל שנתרחק מהמסילה, בבתים הקרובים יותר למסילה יורגש גם רעד הנובע ממנוע הדיזל שלא היה מורגש אם הרכבת הייתה מופעלת עם קטר חשמלי.

בעולם

בארה"ב

לנוכח הגידול של החשיפה לרעש ונזקיו בארה"ב, הגיע הממשל להכרה שקיים צורך ברור במדיניות שמטרתה להפחית את זיהום הרעש. ארגון ההגנה הסביבתית האמריקאי EPA הוא גוף פדראלי המתווה את המדיניות לטיפול בנזקי הרעש והקטנת החשיפה.  הארגון מקדם הגדרות רגולציה בנוגע לרמות פליטת זיהום הרעש. מחקר שעה ה EPA בשנת 2018 קבע שיוצר  מ 10 מיליון אמריקאים מושפעים ברמה קשה מרעש המגיע מתנועת רכבות. הארגון התמקד בקביעת תקנות למיגון תשתית המסילה באמצעים פיזיים – קירות אקוסטיים ופסי גומי על מסילת הברזל. הארגון לא המליץ עלשדרוג טכנולוגיות מאחר והחברות הפמעילות את הרכבות בארה"ב הן פרטיות הממתקשות לממן השקעה גדולה בהחלפת הרשת.

אירופה

ב 2017 פירסם האיחוד האירופי דו"ח על זיהום הרעש והדרכים להתמודדות איתו. הדו"ח קבע כי יותר מ 100 מיליון אזרחים באיחוד האירופי מושפעים מרמות רעש מזיקות, עיקר זיהום הרעש הוא מרעש כלי תחבורה בכבישים ולאחריהם רכבות ומטוסים. 

כדי להתמודד עם זיהום הרעש קבע האיחוד האירופי 10 דרכים להפחתת זיהום רעש וקבע יעד להפחתת רעש בכל תחום תחבורה. האזרחים באיחוד האירופי, כך לדוגמא הפחתת רעש מכבישים בעלת ההשפעה הגדולה ביותר על בריאות האזרחים ולאחריה רעש רכבות. עיקר ההתמקדות בצמצום הרעש מרכבות ברשת הרכבות האירופאית היא בשיפור טכנולוגי של רשת מסילות הברזל, הקרונות והקטרים הנעים על רשת המסילה. השינוי הטכנולוגי מתבטא בשיפור מערכות הבלימה, גלגלי הקטרים והקרונות, יצור מחומרים מתקדמים, ומבנה אווירודינמי של הרכבת להקטנת הרעש במהירויות גבוהות.

תועלות קיימותיות נוספות בפרויקט

בעקבות פיתוח רשת המסילות והשיפור ביכולת לעמוד בביקוש לרכבות המקשרות בין הפריפריה למרכז, ייפתחו אפשרויות תעסוקה במרכז הארץ גם למתגוררים בפריפריה, כך יגדל שוויון ההזדמנויות התעסוקתי, הפריון הכלכלי ויישמר הגידול בתוצר לנפש. 

פיתוח רשת המסילות הארצית, הפיכתה לרשת מסילות ברת קיימא ואמינה והצבתה של תשתית רשת המסילות בארץ בשורה אחת עם מדינות מתקדמות בעולם.  רשת המסילות תביא לתרומה לצמיחת המשק במדינה ולרווחת האזרחים. פיתוח תשתית רשת המסילות לרשת חשמלית פותח אפשרויות בפני הרכבת להטמעת טכנולוגיות חדשניות בתחום תנועת רכבות לרבות מערכת ETCS. מערכת זו מאפשרת שידור נתונים לקטר הרכבת מחדר הבקרה, הסדרה אוטומטית של מהירות הנסיעה בהתחשב בנתוני המסילה ועל ידי כך להגדיל את נפח הרכבות בקטע מסילה נתון.

הגדלת קיבולת רכבות ובמהירות גדולה יותר מאפשרות היצע חדש של מקומות מגורים מחוץ למרכז והפיכתם של מקומות מגורים מרוחקים לקרובים יותר למרכז. הגדלת תדירות הרכבות וגיוון מסלולי הנסיעה תביא להנגשת הרכבת לקהלים חדשים ולעלייה באחוז האוכלוסייה המשתמשת בתחבורה ציבורית. 

קטרי הדיזל מהווים את רוב צי הקטרים ברכבת, בשנת 2019 השתמשה הרכבת ב כ 93 מיליון טון של סולר לצורך הפעלת 575 רכבות נוסעים ו כ 60 רכבות מטעני ם, מדובר בפליטה של כ 225,000 ק"ג CO2 רק מרכבות הנוסעים לשנה.  שימוש בקטרים חשמליים בקווי הנוסעים יביא לצמצום פליטת CO2 שמקורה ברכבות הנוסעים, גם בעת הגדלת נפח הרכבות ברשת המסילות.

הקטנת הרעש ורעידות שמקורן ברכבות המופעלות על רשת המסילות בשטחים פתוחים מחוץ לערים תביא להקטנה בפגיעה בבתי גידול הנמצאים בסביבת המסילה. בנוסף תגדל היכולת להגדיל נפח הנסועה מבלי להרחיב משמעותית את רשת המסילות תפחית את השימוש בקרקע.

מעבר להפעלת רכבות בחשמל והצבת הרכבת בחזית הטכנולוגיה תביא ליצירת שותפויות כלכליות וטכנולוגיות, פיתוח וייצוא טכנולוגיות חדשות בתחום הרכבת שיחליפו טכנולוגיות ישנות, לדוגמא: פיתוח מערך שליטה ופיקוח על רשת החשמל, טכנולוגיות אלה ניתנות להטמעה במדינות מתפתחות. 

תועלות כלכליות נוספות

  1. צמצום צריכת סולר להפעלת רכבות נוסעים – הסבת הפעלת רכבות הנוסעים להפעלה חשמלית עם קטרים חשמליים מבטלת את הצורך בשימוש בסולר להנעת הקטרים ואספקת חשמל לקרונות הרכבת ב 90%.
  2. עלות אחזקה שנתית נמוכה – קטרים המונעים במנועי דיזל גדולים דורשים תחזוקה שוטפת יקרה, בלאי, חלקי חילוף וטיפולים תכופים. עלות האחזקה השנתית של קטרים חשמליים נמוכה משמעותית מעלות האחזקה של קטרי דיזל.
  3. עלות רכישה – בגלל המעבר באירופה להפעלת רכבות חשמלית, קטרי דיזל כיום נחשבים לנדירים יותר ומעטים המפעלים באירופה שמייצרים קטרי דיזל. קשה כיום למצוא קטרי דיזל מתקדמים. ,קטרים חשמליים  זמינים יותר לרכישה וזולים ב 20% מקטרי דיזל.  
  4. כושר סחיבה – כושר הסחיבה של קטרים חשמליים גדול יותר ומאפשר הוספת קרונות למערכי הרכבות, ובכך מגדיל את ההכנסות ללא הגדלת צפיפות במסילות או הגדלת צוות הפעלה. 
  5. הגדלת נפח רכבות ללא תלות בגודל רשת המסילות – הפעלת רכבות הנוסעים בחשמל מאפשרת יישום טכנולוגיות חדשות המאפשרות את הגדלת נפח התנועה. 
  6. זמינות ציוד גבוהה – רכבות חשמליות המופעלות ברשת, נעות במהירויות גבוהות יותר ואינן תלויות בצורך לתדלק את הקטר המניע אותן. ך מתקצר משך האחזקה היומי של רכבות אלה וניצולת צי הקטרים והקרונות עולה משמעותית.
  7.  הפקת אנרגיה והפנייתה לשימוש חוזר  – בקטר חשמלי מותקן בלם דינמי – בעת עצירה של הרכבת מבצעת היפוך של סיבובי המנוע החשמלי ומוזרם חשמל לרשת בחזרה. בכך גם נחסכות פליטות גזי חממה

 

העבודה נערכה לכתבה לצורך הנגשה גם לקהל לא מקצועי.  כל הנתונים והמקורות לנתונים נמצאים בידי הכותבים. ניתן כמובן לפנות אליהם על מנת להרחיב ידע או לקבל את מקורות הנתונים. פרטי הקשר של הכותבים נמצאים בתחילת הכתבה.

שיתוף

שיתוף ב facebook
שיתוף ב twitter
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב print

יש לכם תובנות לגבי הפוסט? שתפו אותנו...

נשמח לכלול אתכם ברשימת התפוצה שלנו, אנא הירשמו כאן

    נשמח לכלול אתכם ברשימת התפוצה שלנו, אנא הירשמו כאן