«Nye» alternativer
I denne delen ser vi nærmere på noen nye, og generelt mer klimavennlige alternativer til fossilbare drivstoffer som diesel. Først vurderer vi batterier, deretter hydrogen, før vi avslutter med å studere en mulig hybridløsning (mindre batterier enn i det rene batterialternativet, men med hydrogen som rekkeviddeforlenger). Vi kunne også vurdert f.eks. biodrivstoff, men vi holder det utenfor i denne analysen.
Kun batterier?
I dette tilfellet vil energilagringen i togene skje i batterier som nødvendigvis må lades. Det finnes flere ting som gjør at batteritog potensielt kan være en god løsning:
Tog er generelt energieffektive, og krever dermed en mindre relativ mengde batterier. Tog er kjent for å være energieffektive, noe som gjør at man vil trenge en relativt sett mindre mengde batterier i forhold vekten til togene, enn det som f.eks. vil være tilfellet for biler/lastebiler. Lavere relativ mengde batterier gir åpenbart også lavere investeringskostnader, enn om togene var mindre effektive. Det er likevel klart at man ved å kun bruke batterier i togene til å lagre energi, så vil investeringskostnadene bli høye.
Mulige ulemper med å kun bruke batterier. Batteriene må nødvendigvis kun lades, og siden det typisk ikke vil være økonomisk fornuftig å installere en for stor mengde batterier, så må batteriene kunne lades forholdsvis ofte. Hurtigladere bør kunne plasseres ved start og endestasjoner, men man kan også installere ladere på stasjoner hvor det er god tilgang på elektrisitet.
Det er naturlig å lade batteritogene på samme måte som de vanlige elektriske togene får strøm, noe som stort seg er fra en overhengende kjøreledning. Med tanke på at batteritogene er koblet til strømnettet i en kortere periode, så er det naturlig at de også må tilføres en større mengde energi over kort tid når det først lades. Høyt strømbehov over kort tid vil kunne by på utfordringer strømnettet. Et alternativ kan være å elektrifisere sektorer av jernbanestrekningene, noe som vil gjøre at man kan kjøre deler av strekningene uten å tappe batteriene. «Strømsektorene» kan også benyttes til å lade batteriene.
Batteritog vil kunne ha flere fordeler, særlig i forhold til energieffektivitet, men vil samtidig kunne ha en utfordring når det kommer til lading av batteriene, men også på grunn av høye investeringskostnader (særlig når strekningen krever at man opererer med en tilstrekkelig sikkerhetsmargin i forhold til batterikapasiteten)
Hydrogen?
Hydrogentog kan være et fornuftig alternativ på togstrekninger med lav trafikk. Fordelen med hydrogen i forhold til en elektrifisering av jernbanen, er at investeringskostnadene vil bli lavere. Investeringskostnaden vil sannsynligvis også i de fleste tilfeller være lavere enn om man går over til batteritog (unntaket er korte strekning) Hydrogentogene har også den fordelen at det vil ha noe av den samme fleksibiliteten som dagens dieseltog har, men man er avhengig av å bygge den nødvendige infrastrukturen.
En annen stor fordel med hydrogen i et land som Tyskland er at hydrogen gjør det mulig å øke andelen fornybar energi har i energimiksen. En utfordring i dag, er at en betydelig vekst i den fornybar energi vil kreve at energilagring, siden det blir stadig vanskeligere for konvensjonell og som regel fossilbar energiproduksjonskapasitet å kompensere for variasjonen i tilbudet av fornybar energi.
En mulig løsning er å bruke hydrogen som energilagringsmedie, og produsere hydrogen når tilbudet av fornybar energi er høyt, og prisene som regel er lave. Det er generelt mer attraktivt å utnytte energien i hydrogen direkte i transportsektoren, enn å bruke hydrogen til å produsere elektrisitet til strømnettet. For at det skal være fornuftig å benytte hydrogen i transportsektoren, så er det avgjørende at produksjonen har skjedd mest mulig miljøvennlig.
Den store ulempen med hydrogentog, vil være at energieffektiviteten til togene er dårligere enn for batteritogene, men produserer man hydrogen når strømmen er billig (tilbudsoverskudd, som en følge av høy fornybar produksjon), så vil hydrogentog kunne være et godt alternativ. Økt produksjon av hydrogen, kan stimulere til økt fornybar energiproduksjon (se tidligere analyser).