Andando os trilhos da sustentabilidade

No form of mass transport has more potential to aid in the fight against global warming than rail. It is one of the most energy-efficient transport modes, responsible for 9% of global motorized passenger movement and 7% of freight shipping—but only 3% of transport energy use, according to the International Energy Agency. It uses 80% less energy than trucks per ton of freight carried and holds a four-to-one advantage over cars in terms of its emissions intensity. As a result, rail accounted for just 4% of the transport industry’s global emissions in 2019.

Infelizmente, apesar de seu principal papel em ajudar o mundo a atingir as metas de redução de emissões do contrato de Paris, a Rail está perdendo participação em modos de transporte de maior poluções na maioria dos grandes mercados em todo o mundo. De fato, a mudança contínua no transporte de mercadorias do transporte a granel para o transporte intermodal baseado em contêineres, principalmente para bens de consumo, pode continuar a favorecer caminhões sobre o trem. E pesquisas indicam que as pessoas que procuraram a proteção de seus carros durante a pandemia covid-19 podem estar relutantes em retornar ao transporte público, mesmo quando a ameaça passa. Por mais sustentável que o transporte ferroviário seja agora, ainda há espaço considerável para melhorias através do desenvolvimento de impulsos alternativos, maior eficiência operacional, aumento da dependência da energia renovável e muito mais. Os governos de todo o mundo já estão planejando aumentar a sustentabilidade da ferrovia. Para eles, maior

There is an essential environmental case for reversing rail’s loss of market share—and a strong business case as well. As sustainable as rail transport is now, there is still considerable room for improvement through the development of alternative drives, greater operational efficiency, increased dependence on renewable energy, and more. Governments around the world are already making plans to increase rail’s sustainability. For them, greater Sustentabilidade significa não apenas uma pegada de carbono menor, mas também custos mais baixos ao longo de suas operações e cadeias de suprimentos. Como resultado, os clientes de passageiros e frete que desejam reduzir suas próprias pegadas e custos de carbono provavelmente acharão o trem cada vez mais atraente. Mas esse crescimento exigirá novas tecnologias e apoio adicional de todas as partes interessadas, incluindo formuladores de políticas, investidores, fornecedores e provedores de serviços ferroviários. Veja como entrar a bordo. Na maioria dos países, o trem está sub-representado em termos de frete transportado (medido em quilômetros métricos) e quilômetros de passageiros viajados (ver Anexo 1). E há exceções, mostrou poucos sinais de crescimento nos últimos anos. Na Índia, a participação no frete e nos passageiros diminuiu 10 pontos percentuais, apesar dos esforços do país para aumentar os investimentos em ferrovias. E enquanto o frete nos EUA conseguiu aumentar sua parte em 4 pontos percentuais, o transporte de passageiros permanece insignificante.

In short, greater sustainability is key to rail’s future growth. But that growth will require new technologies and further support from all stakeholders, including policymakers, investors, suppliers, and rail service providers themselves. Here’s how to get on board.

OFF THE RAILS

Recent data on the state of the global rail industry is not encouraging. In most countries, rail is underrepresented in terms of freight carried (measured in metric-ton-kilometers) and passenger-kilometers traveled (see Exhibit 1). And while there are exceptions, it has shown little signs of growth in recent years.

Between 2000 and 2018, passenger and freight rail in Europe have been essentially stagnant, falling by 1 and 3 percentage points, respectively. In India, freight and passenger share decreased by 10 percentage points, despite the country’s efforts to increase investments in rail. And while freight in the US managed to increase its share by 4 percentage points, passenger transport remains insignificant.

As exceções mais notáveis ​​são a China e a Austrália. O transporte ganhou 23 pontos percentuais durante o período de quase duas décadas na China, embora o frete tenha perdido 11 pontos percentuais. O inverso é verdadeiro na Austrália: o frete ganhou 17 pontos percentuais, enquanto a parcela de passageiros que viajam por ferrovias permanecem pequenos. As viagens ferroviárias de passageiros caíram consideravelmente em todo o mundo desde o início da pandemia Covid-19. Embora as viagens ferroviárias tenham retornado ao normal na China, ela ainda não se recuperou totalmente nos EUA ou na Europa, onde ainda caiu para 78% e 87% dos níveis pré -ndêmicos, respectivamente. E uma pesquisa recente do BCG sobre mobilidade urbana classificou o distanciamento físico e a limpeza muito acima da sustentabilidade entre as prioridades de mobilidade urbana dos entrevistados - e o criticaram mais arriscados entre as opções de transporte urbano. Por exemplo, o comércio eletrônico nos EUA, que depende fortemente de remessas por caminhão, cresce 18% anualmente desde 2000-e explodiu durante a pandemia. Essa taxa de crescimento é muito mais rápida que a de indústrias como agricultura, mineração e automotivo, que normalmente envia mercadorias via ferroviário. Na Europa, as remessas de carga por trem foram afetadas adversamente pelos desafios estruturais enfrentados pelas indústrias de aço, energia, papel e automotivo, entre outros. Como resultado, o volume e a mistura de mercadorias transportados de trem estão mudando.

To make matters worse, several trends are hindering future growth. Passenger rail travel has fallen considerably around the world since the onset of the COVID-19 pandemic. Although rail travel has returned to normal in China, it has yet to fully recover in either the US or Europe, where it is still down to 78% and 87% of prepandemic levels, respectively. And a recent BCG survey on urban mobility ranked physical distancing and cleanliness far above sustainability among respondents’ urban mobility priorities—and rail the riskiest among urban transport choices.

Freight, too, is suffering. For example, e-commerce in the US, which heavily relies on shipments by truck, has grown 18% annually since 2000—and it has exploded during the pandemic. This growth rate is far faster than that of industries such as agriculture, mining, and automotive, which typically ship goods via rail. In Europe, freight shipments by rail have been adversely affected by the structural challenges facing the steel, energy, paper, and automotive industries, among others. As a result, the volume and mixture of goods transported by train are changing.

Enquanto isso, os provedores de transporte estão trabalhando duro para se tornar mais sustentável. Veículos elétricos - carros e caminhões - estão ganhando participação de mercado; As empresas marítimas estão experimentando fontes de energia alternativas, como acionamentos de bateria e hidrogênio; E até as companhias aéreas estão se comprometendo com fontes sustentáveis ​​de combustível com a esperança de se tornarem neutras em carbono nas próximas décadas. Esses esforços têm o potencial de conquistar ainda mais clientes - passageiros e remetentes - à medida que se preocupam cada vez mais com seu impacto ambiental.

Scoping o desafio

If rail is to expand and grow, it must continue to attract passengers and freight customers looking to reduce their own carbon footprints. The effort will require making progress across all three types of emissions for which rail operators are directly or indirectly responsible (see Exhibit 2):

• SCOPE 1 Emissõesencompass rail companies’ direct emissions from their trains, on-site machinery, and buildings. They are generated primarily through fossil fuels that power locomotives and company cars and trucks.
• Scope 2 emissions are created indirectly through the purchase of nonrenewable electricity that is used not just to power locomotives but also to sustain administrative operations, the operation of train stations, maintenance, and other activities.
• Scope 3 emissions include other indirect GHG emissions from rail companies’ value chains, such as the upstream emissions generated in the production of locomotives and rolling stock and the construction of rail infrastructure.

Empresas ferroviárias podem puxar várias alavancas para reduzir suas emissões de GEE em toda a cadeia de valor. Eles podem reduzir suas emissões de escopo 1 de três maneiras: implantando tecnologias de direção alternativa mais limpas para locomotivas, melhorando a eficiência energética nas operações e maximizando a utilização dos ativos circulantes. Eles podem reduzir suas emissões de escopo 2, aumentando a parcela da energia renovável comprada para suas redes ferroviárias, edifícios e outras atividades e através de unidades de locomotivas mais limpas, melhorias na eficiência e utilização de ativos. As empresas podem ajudar a diminuir o escopo a montante e a jusante 3 emissões, promovendo ativamente a sustentabilidade em toda a cadeia de valor - envolvendo fornecedores nas alavancas de descarbonização e definindo critérios de compra verde, por exemplo (consulte a Figura 3).

ALAVAÇÃO ONE: Eletrificação e unidades alternativas

De acordo com a Agência Internacional de Energia, 55% da energia consumida pela indústria ferroviária global em 2020 foi gerada por diesel (85% de TI usada para energia), 44% pela eletricidade e 1,50% por 1,10% por 1,510, por 1,5%, por meio de 1,55%, foi gerado por 1,10% da energia férrea. Reduzindo as emissões do escopo 1 resultantes da queima de diesel - em torno de 300 milhões de toneladas de emissões de GEE anualmente -, portanto, será crítico para os esforços de sustentabilidade do setor. Se o trilho global atingir o zero líquido até 2050, ele deve reduzir o uso de diesel para apenas 4% da quantidade total de energia utilizada, substituindo eletricidade renovável ou alguma outra forma de propulsão. Em 2016, as locomotivas elétricas eram responsáveis ​​por 70% dos quilômetros de passageiros viajaram e 48% dos quilômetros de carga foram enviados (ver Anexo 4). Mas a parcela de locomotivas a diesel em todo o mundo permanece alta. Cerca de 50% de todos os trens na Europa Ocidental e na Ásia são movidos a diesel, 75% no Oriente Médio e na África, e uma assustadora 99% nas Américas. Envolve continuar a aumentar o uso de locomotivas elétricas - que devem ser alimentadas por energia renovável para não aumentar as emissões do escopo 2 (veja abaixo) - ou desenvolvendo novas opções de acionamento. Os países da Ásia e da Europa aumentaram significativamente sua parcela de passageiros eletrificados e quilômetros de carga, e vários estão tornando a eletrificação central para seus planos de transporte de zero líquido. Na China, por exemplo, a parcela de faixas eletrificadas saltou de aproximadamente 20% em 2000 para cerca de 70% em 2019. e o programa de eletrificação da Alemanha, lançado em 2021, busca garantir que 100% da rede ferroviária do país seja percorrida eletricamente ou clima neutralmente.

Already, operators are making the transition to electrification. As of 2016, electric locomotives were responsible for 70% of the passenger-kilometers traveled and 48% of freight-kilometers shipped (see Exhibit 4). But the share of diesel locomotives around the world remains high. About 50% of all trains in Western Europe and Asia are diesel powered, 75% in the Middle East and Africa, and a daunting 99% in the Americas.

So, the first lever in cutting the industry’s Scope 1 emissions involves either continuing to increase the use of electric locomotives—which must be powered by renewable energy so as not to increase Scope 2 emissions (see below)—or developing new drive options.

Expanding Network Electrification. While many rail operators have been moving toward electrification, the pace varies considerably by country (see Exhibit 5). Countries in Asia and Europe have significantly increased their share of electrified passenger and freight kilometers, and several are making electrification central to their net-zero transport plans. In China, for example, the share of electrified tracks jumped from approximately 20% in 2000 to around 70% in 2019. And Germany’s Electrification Plus program, launched in 2021, seeks to ensure that 100% of the country’s rail network will be traveled electrically or climate neutrally.

Em outros lugares, no entanto, os esforços para eletrificar as redes ferroviárias continuam atrasando. Isto é especialmente verdade em regiões onde as distâncias são longas, a infraestrutura necessária para eletrificação é muito espalhada e a eletrificação pode ser proibitivamente cara. A Associação de Ferrovias Americanas, por exemplo, estima que eletrificar as 140.000 milhas de linhas de frete dos EUA custaria milhões de dólares por milha. E substituir até metade das 24.000 locomotivas a diesel do país custaria quase US $ 100 bilhões.

De fato, a partir de 2019, as locomotivas a diesel representavam 68% da base instalada global de 170.000 locomotivas. Substituir todos eles seria muito caro, dado que as locomotivas elétricas custam muito mais que o diesel e não podem ser usadas em muitas regiões. Em suma, enquanto a eletrificação de rede adicional é provável em regiões onde a eletrificação já se apegou, talvez por meio de uma combinação de investimentos públicos e privados, simplesmente não é viável em outros lugares.

Desenvolvendo novas tecnologias de energia. As locomotivas diesel-elétricas, por exemplo, podem ser executadas em sua própria energia a diesel ou na pista eletrificada, quando disponível. As locomotivas híbridas dependem de motores a diesel menores, bem como sistemas de armazenamento recarregáveis ​​alimentados com energia ou energia excedente da frenagem regenerativa. Mas nenhum dos tipos oferece as emissões zero de locomotivas elétricas. Seu sucesso na redução das emissões de carbono do setor, no entanto, dependerá de vários fatores. O primeiro é Full electrification isn’t the only solution to the problem of diesel emissions. Diesel-electric locomotives, for instance, can run either on their own diesel power or on electrified track, where available. Hybrid locomotives depend on smaller diesel engines as well as rechargeable storage systems fueled with surplus energy or energy from regenerative braking. But neither type offers the zero emissions of electric locomotives.

Another promising, but still very immature, option is the use of hydrogen gas (H₂) as a power source. Its success in lowering the industry’s carbon emissions, however, will depend on several factors. The first is Desenvolvendo a tecnologia e a infraestrutura necessário para produzir, distribuir e armazenar hidrogênio com segurança e a um custo razoável; O segundo está desenvolvendo maneiras práticas e economicamente viáveis ​​de alimentar locomotivas com hidrogênio. O “hidrogênio cinza” é produzido usando gás natural como matéria -prima, um processo que emite co

H₂ is currently produced in numerous ways. “Gray hydrogen” is produced using natural gas as a feedstock, a process that emits CO ₂ na atmosfera. O "hidrogênio azul" é produzido usando o mesmo processo, mas o dióxido de carbono resultante é sequestrado através da captura de carbono. "Hidrogênio verde", o mais limpo, é produzido através da eletrólise da água usando eletricidade gerada renovável. A julgar pelo número de projetos anunciados até o final de 2019, estima -se que 4 milhões de toneladas de hidrogênio azul e verde serão produzidas globalmente até 2028.

que ainda não serão suficientes para suprir as necessidades do mundo. Espera -se que os preços permaneçam altos - não se espera que o hidrogênio verde se torne economicamente viável até 2030 - e outras indústrias, como a siderúrgica, estarão competindo pelo H ₂ Disponível. As tecnologias práticas de propulsão ainda estão em desenvolvimento, assim como a infraestrutura necessária para distribuir e armazenar as ferrovias de hidrogênio e suprimento em escala. Em suma, os investimentos consideráveis ​​da CAPEX serão obrigados a tornar H

Additional barriers remain. Practical propulsion technologies are still under development, as is the infrastructure needed to distribute and store the hydrogen and supply railways at scale. In short, considerable capex investments will be required to make H ₂ Uma realidade para a indústria.

Apesar dos desafios, vários projetos ferroviários movidos a hidrogênio estão atualmente em andamento. Por exemplo, uma locomotiva de hidrogênio já está em operação na Alemanha. Um esforço conjunto da Alstom e da Industrial Gases Company Linde, o Coradia Ilint é o primeiro trem desse tipo em operação regular de passageiros, com expansão planejada para a Holanda e em outros lugares da UE. A mudança levará tempo, no entanto, e os operadores devem considerar cuidadosamente a melhor forma de gerenciar a transição.

Alternative drive technologies will be critical to the industry’s effort to reduce its carbon emissions. The shift will take time, however, and operators must consider carefully how best to manage the transition.

LEVER TWO: INCREASING ENERGY EFFICIENCY

In addition to implementing further electrification and innovative new drives, the Indústria ferroviária pode reduzir suas emissões de escopo 1 por meio de uso de energia mais eficiente. Os operadores ferroviários devem considerar aproveitar seis maneiras de aumentar a eficiência:

• Comportamento do motorista. Os trens executados por diferentes motoristas consomem quantidades muito diferentes de energia, dependendo de como cada motorista usa o acelerador e o freio e gerencia a velocidade. Ao treinar os motoristas sobre as melhores práticas, incentivar uma melhor direção e fornecer dicas de condução para rotas específicas, os operadores podem reduzir os custos de energia em até 10%.
• Software operacional. O otimizador de viagem da Wabtec, por exemplo, é um sistema inteligente que minimiza o consumo de combustível calculando a melhor velocidade, acelerador e frenagem para cada viagem. Pode reduzir o consumo anual de combustível de uma locomotiva a diesel em 32.000 galões, CO A number of digital tools have recently been implemented to optimize operations for diesel and electric trains. Wabtec’s Trip Optimizer, for example, is a smart system that minimizes fuel consumption by calculating best speed, throttle, and braking for each trip. It can reduce a diesel locomotive’s annual fuel consumption by 32,000 gallons, CO ₂ Emissões em mais de 365 toneladas e emissões de nitrogênio em 3,7 toneladas.
• Aerodinâmica. Novos projetos de Alstom, Bombardier e Siemens oferecem até 30% de consumo reduzido de energia. Sob o projeto SHIFT2RAIL da UE, um consórcio de pesquisadores, empresas de engenharia e fornecedores está trabalhando para desenvolver a próxima geração de trens, construída para reduzir o peso enquanto adiciona espaço para mais passageiros. Produzido pela ABB, Siemens e outros, esses sistemas são mais limpos, graças à frenagem regenerativa e novos mecanismos de propulsão. Utilização Improved design of locomotives and rolling stock can significantly reduce drag and lower energy consumption. New designs by Alstom, Bombardier, and Siemens offer as much as 30% reduced energy consumption.
• New Materials. The combination of new composite materials and modular design has the potential to reduce energy consumption even further. Under the EU’s Shift2Rail project, a consortium of researchers, engineering firms, and suppliers are working to develop the next generation of trains, built to reduce weight while adding room for more passengers.
• Train Mechatronics. New systems are being designed that combine mechanical, electrical, and computer engineering to significantly boost energy efficiency. Produced by ABB, Siemens, and others, these systems are made cleaner thanks to regenerative braking and new propulsion mechanisms.
• Ancillary Systems. A range of options are becoming available for reducing energy consumption in noncore activities, including the use of LEDs in safety lighting and natural refrigerants in air conditioning.

LEVER THREE: MAXIMIZING ASSET UTILIZATION

Operador ferroviário e provedores de infraestrutura podem obter economia adicional de energia e obter reduções de emissões do escopo 1 por meio de utilização de ativos mais eficientes e atividades de gerenciamento e manutenção de construção. As opções incluem:

• Infraestrutura inteligente. Graças ao financiamento do governo, esses sistemas de “intertravamento digital” já são uma realidade em certas linhas na Alemanha e na Suíça. This includes a range of digital systems that use networking technology to automate signaling and switching, thus reducing delays and disruptions (caused by obstacles on the tracks, for example). Thanks to government funding, these “digital interlocking” systems are already a reality on certain lines in Germany and Switzerland.
• Planejamento de construção inteligente. Technologies such as “digital twins” and data-driven project management software can be employed to model and manage major construction projects and ensure on-time, on-budget completion.
• Digital Infrastructure Maintenance. Condition-based and predictive maintenance software—combined with the Internet of Things, 5G data transmission, Inteligência Artificial , drones e outras ferramentas semelhantes-podem reduzir significativamente o tempo de inatividade dos ativos e maximizar a utilização da infraestrutura. Serviços. Essas ferramentas podem ajudar a otimizar atividades como reparo, construção e agendamento e despacho de tripulação. Armado com o software mais recente, os provedores ferroviários podem evitar Deadheads, longos tempos de permanência e outros atrasos. Cada vez mais procurando usar trens mais longos, especialmente entre os principais fornecedores de frete da América do Norte. A Europa também se beneficiaria de trens mais longos. De fato, a implantação de trens de até 1.500 metros melhoraria significativamente a posição competitiva da Rail em comparação com os caminhões, mesmo se restringido inicialmente aos principais corredores do continente. A adição de vagões de trem pode melhorar a produtividade e a eficiência, fazer melhor uso de recursos e gerar economia de combustível. No entanto, a estratégia provavelmente exigiria grandes investimentos em atualizações de infraestrutura e aumentaria os custos de manutenção. Mas mesmo os melhores esforços para manter e aumentar a eletrificação não aumentarão significativamente a sustentabilidade da ferrovia se a eletricidade que a indústria usa continuar a ser gerada por combustíveis fósseis. A administração de uma locomotiva em eletricidade gerada por carvão produz tantas emissões de GEE quanto uma locomotiva a diesel, embora apenas metade do gás natural. E mesmo as redes ferroviárias mais eletrificadas ainda dependem principalmente de combustíveis fósseis - 80% no Japão e na Índia, por exemplo.
• Digital Train Operations. A range of data-driven digital systems can automate several aspects of train operations, including fleet management, timetabling, shunting and coupling, and driver assistance.
• Digital Complementary Services. Software providers now offer a number of demand-forecasting and crew-management systems intended to provide end-to-end digitization and automation of the personnel-planning process. These tools can help optimize activities such as repair, construction, and crew scheduling and dispatching. Armed with the latest software, rail providers can avoid deadheads, lengthy dwell times, and other delays.
• Digital Rolling Stock Maintenance. Data-based systems can optimize upkeep of rolling stock with predictive and condition-based maintenance technology and by automatically replenishing spare parts.
• Longer Trains. Rail providers are increasingly looking to use longer trains, especially among North America’s major freight providers. Europe, too, would benefit from longer trains. Indeed, deploying trains of up to 1,500 meters would significantly improve rail’s competitive position compared with trucks, even if restricted initially to the continent’s main corridors. Adding train cars can enhance productivity and efficiency, make better use of resources, and generate fuel savings. However, the strategy would likely require major investments in infrastructure upgrades and increase maintenance costs.

LEVER FOUR: SHIFTING TO RENEWABLE ENERGY

As noted, if the global rail industry is to reach its net-zero emissions goals, it must achieve far greater electrification of its locomotives. But even the best efforts to maintain and increase electrification will not significantly increase rail’s sustainability if the electricity the industry uses continues to be generated by fossil fuels. Running a locomotive on coal-generated electricity produces just as many GHG emissions as a diesel locomotive, though only half as much as natural gas. And even the most electrified rail networks still primarily depend on fossil fuels—80% in both Japan and India, for example.

Para os operadores ferroviários reduzirem suas emissões de escopo 2, eles devem aumentar significativamente a proporção de eletricidade que vem de fontes renováveis, principalmente hidrelétricas, solares e vento. E existem apenas duas maneiras de os operadores ferroviários fazer isso: adquirir mais energia renovável ou gerar suas próprias. Na Alemanha, por exemplo, Deutsche Bahn planeja comprar um Gigawatts de eletricidade anual de 190 do parque eólico de Amrumbank-West nos próximos 15 anos. E a SNCF Energy da France assinou um contrato de 20 anos com as renováveis ​​EDF para comprar 25 gigawatts de energia renovável gerada por uma fazenda solar de 20 megawatts, abrindo em 2023.

Several operators are already committing to purchase more renewable electricity. In Germany, for example, Deutsche Bahn plans to buy an annual 190 gigawatts of electricity from the Amrumbank-West offshore wind farm over the next 15 years. And France’s SNCF Energy has signed a 20-year contract with EDF Renewables to buy 25 gigawatts of renewable energy generated by a 20-megawatt solar farm, opening in 2023.

In Reino Unido, o Reino Unido, o Rail Rail, o Primário Proprietário do país, a Infraestrutura de Softure To To To To To 100% Renwable por 2030. A infraestrutura, além de comprar energia diretamente de parques solares e eólicos de terceiros. Até o momento, toda a eletricidade que a empresa usa para operações de energia (excluindo locomotivas) vem de fontes renováveis. Um quarto da eletricidade que ele usa já é gerado renovável. The Canadian Pacific Railway built a solar energy farm installation to supply electricity for its Calgary headquarters, and Indian Railways began operating the first fully solar powered rail section in 2019.

Similarly, JR East, Japan’s largest rail operator, aims to achieve net-zero emissions by 2051—not just by purchasing renewable electricity but also by working with a subsidiary to develop its own sources of renewable energy. Already, a quarter of the electricity it uses is generated renewably.

Other operators are taking matters into their own hands. The Canadian Pacific Railway built a solar energy farm installation to supply electricity for its Calgary headquarters, and Indian Railways began operating the first fully solar powered rail section in 2019.

LEVER FIVE: DECARBONIZING THE VALUE CHAIN

The rail industry’s indirect Scope 3 emissions, primarily those produced by upstream suppliers but also by downstream activities, make up a significant portion de sua pegada geral de carbono. A redução dessas emissões exigirá um esforço combinado de todos os jogadores do ecossistema ferroviário global. Vários operadores já estão tomando as etapas necessárias para medir e reduzir as emissões em toda a cadeia de valor do setor, incluindo:

• Criando transparência. Ao compartilhar esses dados, os operadores podem incentivar os remetentes e fornecedores a reduzir suas próprias emissões. Por exemplo, a MRS do Brasil, uma operadora de frete, desenvolveu uma calculadora que usa como uma ferramenta comercial para atrair clientes, mostrando o potencial de redução de emissões de mudar de caminhões para trilhos. Além de seus benefícios comerciais, a calculadora também estimula a discussão sobre emissões entre clientes e fornecedores. O foco em estratégias de fornecimento sustentável pode estender esses esforços em toda a cadeia de suprimentos. A InfraBel, gerente de infraestrutura da Belgium Rail, recentemente depositada que os dormentes feitos de concreto de enxofre, que não custam mais do que dormentes tradicionais e liberam consideravelmente menos emissões no processo de produção. A SBB, a National Rail Company da Suíça, usa uma mistura de asfalto reciclado na construção de plataformas. Usando esse mix em vez de asfalto, permite que o SBB evite 25% dos GEE emitidos na produção de novo asfalto. O Network Rail do Reino Unido, por exemplo, determinou que dois terços de suas emissões de escopo 3 vieram de bens e serviços comprados, além de bens de capital. “Espera que os fornecedores responsáveis ​​pelos três quartos das emissões do escopo 3 do operador tenham definido suas próprias metas baseadas em ciências até 2025.” Operators that build a baseline of GHG emissions across the value chain are able to set reduction targets for all three emission scopes and publicly report progress. By sharing this data, operators can encourage shippers and suppliers to reduce their own emissions. For example, Brazil’s MRS, a freight operator, has developed a calculator it uses as a commercial tool to attract clients by showing the emissions-reducing potential of shifting from trucks to rail. Aside from its business benefits, the calculator also stimulates the discussion regarding emissions among clients and suppliers.
• Optimizing for CO₂ Reductions. Rail and infrastructure operators can work to reduce the carbon footprints of their own products and those of their suppliers. Focusing on sustainable sourcing strategies can extend these efforts throughout the supply chain. Infrabel, Belgium Rail’s infrastructure manager, recently laid sleepers made from sulfur concrete, which cost no more than traditional sleepers and release considerably fewer emissions in the production process. SBB, Switzerland’s national rail company, has been using a mixture of recycled asphalt in the construction of platforms. Using this mix instead of asphalt allows SBB to avoid 25% of the GHGs emitted in the production of new asphalt.
• Engaging Suppliers. By integrating emissions data with data from suppliers, operators can define clear emissions-based procurement standards and track suppliers’ performance, encouraging them to address their own emissions. The UK’s Network Rail, for example, determined that two-thirds of its Scope 3 emissions came from purchased goods and services in addition to capital goods. It “expects that the suppliers responsible for three-quarters of the operator’s Scope 3 emissions will have set their own science-based targets by 2025.”
• Trabalhando dentro do ecossistema. Todo o setor deve trabalhar juntos para estabelecer padrões e se comprometer com Reducing Scope 3 emissions is the responsibility of the entire rail ecosystem—operators, infrastructure provides, and suppliers alike. The entire sector must work together to set standards and commit to Práticas de compras sustentáveis ​​ e, assim, criar pressão do lado da demanda para melhorar a sustentabilidade em todo o ecossistema. Em 2015, seis principais players de ferrovias cofundaram o RailPonsible para promover a sustentabilidade em toda a cadeia de suprimentos. A participação no consórcio cresceu para 15 operadores e fornecedores, representando mais de 50 bilhões de euros nos gastos com compras, 44% dos quais se enquadra nos acordos de compras sustentáveis ​​da RailPonsible.  
• Habilitando a organização. Como parte da estratégia de Deutsche Bahn de se tornar neutro do clima até 2040, a empresa recrutou 200 coordenadores ambientais para supervisionar a implementação de projetos verdes. Esses coordenadores trabalham em estreita colaboração com outros funcionários e gerentes do banco de dados para sincronizar a implementação em toda a organização, garantir a adesão aos regulamentos de proteção ambiental e identificar riscos ambientais. Como parte de seu acordo verde, por exemplo, a UE planeja investir 260 bilhões de euros em todas as formas de transporte ferroviário. Ao oferecer uma série de incentivos, a UE espera aumentar a parcela de frete enviada via ferroviário dentro de suas fronteiras de 17% para 30% até 2030. Nos EUA, o recém -promulgado Infraestrutura Investment and Jobs Act inclui US $ 102 bilhões para os níveis de passageiros e os níveis de 46 bilhões de dólares e um aumento de US $ 46. Pasta a maior rede ferroviária de alta velocidade do mundo e, sob seu plano ferroviário nacional, espera dobrar sua pegada até 2035. Para tornar sua rede ferroviária realmente sustentável, no entanto, o país deve aumentar substancialmente o uso de energia renovável. Da mesma forma, a Índia planeja aumentar a parcela de frete enviada por ferrovia de 27% para 45% até 2030 e eletrificar completamente sua rede ferroviária usando fontes renováveis ​​de eletricidade. Se gerenciados adequadamente, eles têm um potencial considerável para atrair mais apoio financeiro e governamental - e mais importantes, mais clientes. Eles incluem: Implementing sustainability at the operational level will require rethinking governance mechanisms to align internal incentives and manage the process. As part of Deutsche Bahn’s strategy to become climate neutral by 2040, the company enlisted 200 environmental coordinators to oversee the implementation of green projects. These coordinators work closely with other DB employees and managers to synchronize implementation across the organization, ensure adherence to environmental protection regulations, and identify environmental risks.

GATHERING SPEED

Fortunately, as governments look to meet their net-zero goals, many are setting policies to encourage growth in rail transport. As part of its Green Deal, for example, the EU plans to invest €260 billion in all forms of rail transport. By offering a range of incentives, the EU hopes to grow the share of freight shipped via rail within its borders from 17% to 30% by 2030. In the US, the newly enacted Infrastructure Investment and Jobs Act includes $102 billion for passenger and freight rail in the next five years (an increase of $87 billion from current funding levels) and an additional $106 billion for public transit alone.

China already boasts the world’s largest high-speed rail network and, under its National Rail Plan, hopes to double its footprint by 2035. To make its rail network truly sustainable, however, the country must substantially increase its use of renewable energy. Likewise, India plans to increase the share of freight shipped by rail from 27% to 45% by 2030 and to fully electrify its rail network using renewable sources of electricity.

In addition to these government efforts, proponents of rail transport can point to several underserved segments and geographies where rail has inherent advantages. If managed properly, they have considerable potential for attracting further financial and governmental support—and most important, more customers. They include:

• Rail de alta velocidade. Desde 2004, a rede ferroviária de alta velocidade do mundo cresceu 350%. A maior parte desse crescimento ocorreu na China, e os resultados são impressionantes. O país agora possui dois terços da rede de alta velocidade do mundo inteiro, e a atividade de passageiros mais que dobrou entre 2004 e 2016. Seu sucesso mostra que o trem de alta velocidade pode ter sucesso em países desenvolvidos com grandes populações, especialmente quando a distância entre as cidades não é muito longa. Outros projetos recentes incluem a linha Tangier-Casablanca de Marrocos (350 quilômetros) e a linha da Arábia Saudita que conecta a Medina com Meca (450 quilômetros), que abriu oficialmente em 2018. Projetos adicionais estão planejados para a Índia, EUA, Canadá, Malásia, Tailândia e Indonésia. de enviar carga pesada por longas distâncias, países como Rússia, Canadá, Austrália e EUA já possuem redes de frete bem desenvolvidas. Países emergentes com necessidades semelhantes são provavelmente candidatos a expansão adicional, e vários já estão desenvolvendo planos nacionais para fazê -lo, incluindo o Brasil, a Arábia Saudita e a Indonésia. O corredor de frete dedicado da Índia já construiu 3.260 quilômetros de linhas adicionais em dois corredores primários, com planos para mais que dobrar o comprimento de novos trilhos nos próximos anos. A construção de redes ferroviárias urbanas aumentou rapidamente nos últimos anos - principalmente na Ásia - com mais a caminho. Os EUA propuseram US $ 225 bilhões em novos projetos, enquanto a Austrália planeja investir US $ 140 bilhões em sistemas em Sydney e Melbourne. Um total adicional de US $ 140 bilhões foi destinado a sistemas na Arábia Saudita, Catar, Equador e África do Sul.
• Freight in Emerging Countries. Given the necessity of shipping heavy cargo across long distances, countries like Russia, Canada, Australia, and the US already have well-developed freight networks. Emerging countries with similar needs are likely candidates for further expansion, and several are already developing national plans to do so, including Brazil, Saudi Arabia, and Indonesia. India’s Dedicated Freight Corridor has already built 3,260 kilometers of additional lines over two primary corridors, with plans to more than double the length of new track in coming years.
• Urban Metro and Light Rail. While Europe, China, and Japan account for the great majority of urban and light-rail systems, there is considerable room for further growth in densely populated countries. Construction of urban rail networks has increased rapidly in recent years—primarily in Asia—with more on the way. The US has proposed $225 billion in new projects, while Australia is planning to invest $140 billion in systems in Sydney and Melbourne. An additional total of $140 billion has been earmarked for systems in Saudi Arabia, Qatar, Ecuador, and South Africa.

Todos a bordo

esforços contínuos do setor de transporte ferroviário para aumentar sua sustentabilidade, eficiência e flexibilidade já começaram a atrair novos clientes - especialmente em frete, mas também em trilho de passageiros. No entanto, para continuar a construir sua base de clientes e contribuir ainda mais para a luta contra o aquecimento global, a indústria precisará do suporte de cinco partes interessadas (consulte a Figura 6):

Policymakers. Governments will be central in providing the policies, funding, and incentives needed to sustain the industry’s growth. Policies and plans at the national level are needed to promote rail not just as a more efficient and sustainable transport mode but also to meet national sustainability targets. Policies must include clear objectives for the rail sector and ensure a level economic playing field, given that rail uses less land, causes fewer accidents, and creates less noise pollution and congestion. Governments across the EU, for example, have reduced track-access fees to promote the use of rail for freight traffic while introducing additional usage fees and taxes on high-polluting industries, such as aviation and automotive. Direct governmental subsidies have helped support rail in many countries, including the US, China, and Saudi Arabia.

Adequate funding, however, is critical. Rail is a very capital-intensive business; in addition to subsidies, governments can implement funding mechanisms to provide the necessary capital for major rail projects. Public funds can be earmarked for specific brownfield and greenfield projects, and policymakers can help create the right incentives for increased private capital investment. For example, France’s “ecotax” on air travel—which adds between €1.5 and €18 to the price of every flight—is expected to raise more than €180 million annually, with the funds to be reinvested in ecofriendly transport, primarily rail. In the US, the Biden administration’s infrastructure bill sets aside $68 billion for passenger and freight rail upgrades. And, as mentioned, the EU’s Green Deal proposes investments intended to grow rail’s share of freight traffic to 30% by 2030.

Os governos também podem avançar a agenda ferroviária por meio de legislação direta. Eles poderiam, por exemplo, incentivar os proprietários de infraestrutura a aumentar o acesso de terceiros a seus sistemas para incentivar a concorrência. E os legisladores podem promulgar leis que atravessam a burocracia burocrática que geralmente diminuem novos projetos ferroviários e mudanças de políticas, suavizando os processos de licenciamento e aprovação, por exemplo. O Brasil aprovou recentemente a legislação projetada para promover o investimento privado e promover o desenvolvimento da infraestrutura através da simplificação dos regulamentos ferroviários e de outras medidas. Como resultado, espera -se que os investimentos aumentem significativamente. Os subsídios podem ser usados ​​para promover ferrovias para operadores, remetentes e passageiros, aumentando a competitividade econômica do modo de transporte em comparação com outras alternativas menos sustentáveis. Vários países da UE reduziram as taxas de acesso a trilhos da ferrovia para incentivar as empresas a enviar por trem e não de caminhões. E a nova coalizão governamental da Alemanha reduziu o tamanho dos caminhões que devem pagar taxas em seus CO

Governments also have many ways to directly incentivize the growth and use of rail. Subsidies can be used to promote rail for operators, shippers, and passengers alike, increasing the transport mode’s economic competitiveness compared with other, less sustainable alternatives. Several countries in the EU have reduced rail freight’s track access fees to encourage companies to ship by rail rather than trucks. And Germany’s new government coalition has reduced the size of the trucks that must pay fees on their CO ₂ Emissões de 7,5 toneladas métricas a 3,5 toneladas métricas. A acusação de congestionamento imposta aos motoristas em Londres, por exemplo, foi projetada para desencorajar viagens de carro e arrecadar fundos para apoiar o transporte público. Os países já estão adotando e aplicando leis destinadas a restringir o uso de caminhões, como leis trabalhistas que regulam o horário de trabalho para motoristas, limitando o acesso de caminhões e carros de alto poluente para as áreas metropolitanas e tributando os modos de transporte com base em sua sustentabilidade. pode ajudar a promover seu crescimento. Graças a esses investimentos, os proprietários de infraestrutura poderiam manter, atualizar e expandir as redes existentes e criar novas estações. Os operadores também poderiam manter e atualizar, além de adquirir, novos estoques rolantes e buscar tecnologias para aumentar a sustentabilidade e a eficiência. E os fornecedores podem investir no desenvolvimento de soluções digitais no mesmo espírito.

To level the playing field further, governments could disincentivize higher-polluting modes of transport and the use of fossil fuels generally. The congestion charge imposed on drivers in London, for example, is designed to discourage car trips and raise funds to support public transportation. Countries are already enacting and enforcing laws intended to restrict the use of trucks, such as labor laws regulating working hours for drivers, limiting access of high-polluting trucks and cars to metropolitan areas, and taxing transport modes based on their sustainability.

Investors. By providing needed capital and encouraging the use of rail on the part of their portfolio companies, private investors can help promote its growth. Thanks to these investments, infrastructure owners could maintain, upgrade, and expand existing networks and build new stations. Operators could likewise maintain and upgrade, as well as acquire, new rolling stock and pursue technologies to increase sustainability and efficiency. And suppliers could invest in the development of digital solutions in the same spirit.

Alguns investidores estão comprando operadores ferroviários. Em 2019, a Brookfield Infrastructure Partners, juntamente com a GIC de Cingapura, adquiriu o Genesee & Wyoming, um fornecedor de serviços de carga na América do Norte e Europa com mais de 21.000 km de faixas de propriedade e arrendamento. O acordo de US $ 8,4 bilhões permitirá que a Brookfield promova suas metas de infraestrutura líquida de zero, em parte incentivando suas outras empresas de portfólio a enviar mercadorias sobre a rede de frete da empresa. Definir metas abrangentes de emissão para empresas de portfólio incentivariam o aumento do uso de opções sustentáveis, como o Rail, em todo o

Private investors are also coming to recognize the importance of having sustainable investment portfolios when managing risk and bolstering returns. Setting comprehensive emission targets for portfolio companies would encourage increased use of sustainable options, such as rail, throughout Cadeias de suprimentos.

Fornecedores. Consequentemente, eles devem colaborar para desenvolver produtos para o setor que aumentam sua sustentabilidade, menores custos para os clientes e melhoram a experiência do piloto. Os Siemens e Deutsche Bahn estão testando o uso de hidrogênio para alimentar trens em linhas não eletrificadas. A Deutsche Bahn também está liderando um consórcio de operadores de frete, OEMs e provedores de engenharia para desenvolver e testar o acoplamento automático digital. Ao automatizar o processo de acoplamento, essa tecnologia permitirá que os trens sejam reunidos mais rápidos e com mais flexibilidade, reduzindo o risco para os trabalhadores e aumentando a posição competitiva e a participação no mercado da Europa. It is in the best interest of the industry’s suppliers to work with operators and infrastructure owners to enhance rail’s attractiveness to customers. Accordingly, they should collaborate to develop products for the industry that boost its sustainability, lower costs for customers, and improve the rider experience.

Alstom, for example, is working with Dutch infrastructure owner ProRail to develop automatic shunting locomotives to demonstrate the viability of fully automated trains. Siemens and Deutsche Bahn are testing the use of hydrogen to power trains on nonelectrified lines. Deutsche Bahn is also heading up a consortium of freight operators, OEMs, and leading engineering providers to develop and test digital automatic coupling. By automating the coupling process, this technology will allow trains to be put together faster and more flexibly, reducing risk for workers, and increasing rail’s competitive position and market share across Europe.

Proprietários de infraestrutura. Retrugos e passageiros devem ter a flexibilidade de mover mercadorias ou viajar para onde e como desejam. Isso exigirá o desenvolvimento de novos projetos de infraestrutura - e não apenas novas linhas em redes mais densas. Novas estações, terminais, pátios de manobra, sistemas de energia de catenária e fontes de energia renovável também serão necessárias. As redes devem ser adequadamente mantidas e atualizadas regularmente para garantir a segurança; aumentar a sustentabilidade, a eficiência e a velocidade; e para promover a conveniência e o conforto dos passageiros. Para esse fim, os proprietários devem incorporar novas tecnologias para melhorar o uso eficiente de sua infraestrutura. Establishing new rail networks and increasing the utilization of current networks are critical actions for expanding rail’s share of transport. Shippers and passengers must have the flexibility to move goods or travel where and how they want to. This will require developing new infrastructure projects—and not just new lines on denser networks. New stations, terminals, maneuvering yards, catenary power systems, and renewable energy sources will also be needed.

At the same time, owners must increase the utilization, efficiency, and overall performance of their existing infrastructure. Networks must be properly maintained and upgraded regularly to ensure safety; to boost sustainability, efficiency, and speed; and to promote passenger convenience and comfort. To that end, owners must incorporate new technologies to enhance the efficient use of their infrastructure.

One way to boost network demand is to increase the availability of multimodal transport options, especially now that passenger and freight clients are taking an end-to-end view of the customer journey and freight logística. A OBB, a Ferrovia Nacional da Áustria, oferece pontos de cobrança para veículos elétricos nas estações de trem e até desenvolveu sua própria frota de compartilhamento de carros elétricos. O estacionamento de bicicleta adicionado e os vagões especiais ajudam a aliviar as viagens de ciclistas. A infraestrutura de frete também pode aproveitar as opções intermodais adicionais. Para apoiar as metas de sustentabilidade do país, o Infrabel da Bélgica, por exemplo, se comprometeu a aumentar a proporção de frete movido via ferroviário, melhorando as conexões intermodais no porto de Zeebrugge. A comunicação regular e aberta ajudará a atrair remetentes e passageiros, criando a demanda do cliente necessária para gerar os retornos esperados. Para obter compartilhamento de outros modos de transporte, os operadores precisam acompanhar a manutenção e a modernização de seu material rolante e adotar uma abordagem mais centrada no cliente ao longo de suas atividades. Otimizar o cronograma e despacho aumentarão a pontualidade de

Infrastructure owners will also need to engage with policymakers, investors, suppliers, operators, and customers to ensure the success of these projects. Regular and open communication will help attract shippers and passengers, creating the customer demand needed to generate the expected returns.

Operators. Rail operators, too, must invest in enhancing the sustainability, utilization, efficiency, and overall attractiveness of their operations. To gain share from other transport modes, operators need to keep up with the maintenance and modernization of their rolling stock and take a more customer-centric approach throughout their activities.

Operators should completely rethink the entire customer journey to remove pain points in places that matter most to clients. Optimizing timetabling and dispatching will enhance the timeliness of Operações, como fornecerá uma interface superior para passageiros e remetentes e melhorando a conectividade de ponta a ponta com outros modos de transporte. Novas tecnologias, como aplicativos móveis, podem facilitar o processo de emissão de bilhetes e pagamento e devem ser promovidos a todos os clientes por meio de novos esforços de marketing, vendas e preços. Além disso, os operadores podem atualizar estações e terminais com cafés, lojas de varejo, mesas de trabalho e outras comodidades. E, à medida que o mundo emerge da pandemia covid, estabelecer protocolos de saúde, segurança e limpeza será essencial para atrair passageiros de volta ao trilho. pode ser encontrado em todo o mundo. Os remetentes, em particular, estão aproveitando a sustentabilidade e a flexibilidade do Rail com resultados impressionantes. Por exemplo, como parte de seu esforço para reduzir sua pegada de carbono, a mercearia do Reino Unido Tesco está enviando uma proporção significativa de produtos frescos de TI, da Espanha por ferrovia, um movimento que deve tirar 65.000 caminhões da estrada e reduzir as emissões de GEE de 4,500 toneladas. suas saídas) de 10 a 20 trens por semana, o que removerá cerca de 520 caminhões semanalmente das rodovias do país. Determinando a linha de base das emissões, a revisão de iniciativas de redução de emissões em andamento e os pares de benchmarking permitirá que você entenda e gerencie os riscos e os desafios na realização de planos climáticos para o seu modelo de negócios atual. Esta etapa deve incluir a definição da proposta de valor de sustentabilidade para os clientes e o desenvolvimento de novos produtos e serviços de valor agregado. Ações específicas devem incluir a determinação do impacto e o custo de iniciativas específicas e cenários de corrida para identificar as opções mais econômicas para atingir as metas climáticas. O roteiro deve delinear a estrutura e os processos organizacionais necessários para atingir as metas e incluir projetos do Lighthouse e vitórias rápidas que podem suavizar a transição. Comece de cima para baixo para renovar as pessoas e a cultura de sua empresa para um mundo de baixo carbono e revise os processos para promover a mudança cultural. Colaborar com as partes interessadas do ecossistema para promover uma indústria amiga do clima. De fato, nossos objetivos de zero líquido serão muito mais difíceis de alcançar, a menos que possamos aumentar o uso e a sustentabilidade da ferrovia. Apesar de ter enormes vantagens em eficiência e sustentabilidade, no entanto, os operadores ferroviários estão achando um desafio aumentar sua base de clientes de passageiros e frete. Carros e caminhões continuam a atrair viajantes e remetentes, em grande parte por causa de preços, flexibilidade e preocupações de segurança percebidas. Mas os operadores ferroviários têm uma vantagem inerente - o Rail já é muito mais amigável ao clima do que outros modos de transporte. Ao continuar aumentando seus esforços de sustentabilidade, o setor atrairá mais clientes que desejam reduzir suas pegadas de carbono e reduzir seus custos. E mais clientes significam mais recursos para melhorar a sustentabilidade. A tarefa à frente para o setor é concluir e ampliar este círculo virtuoso. Annika Zawadzki

As with infrastructure owners, active communication with key stakeholders regarding goals and successes will help operators optimize their systems and lift customer demand.

DRIVING WHEELS

Evidence of the increased attractiveness of rail can be found worldwide. Shippers, in particular, are taking advantage of rail’s sustainability and flexibility with impressive results. For example, as part of its effort to reduce its carbon footprint, UK grocer Tesco is shipping a significant proportion of fresh produce it sources from Spain by rail, a move that is expected to take 65,000 trucks off the road and reduce GHG emissions by 4,500 tons.

In a similar move, Swedish grocer Coop has contracted with a major European logistics firm to increase its use of rail (for shipping groceries to its outlets) from 10 to 20 trains per week, which will remove an estimated 520 trucks weekly from the country’s highways.

Operators and infrastructure owners looking to grow their customer base by becoming more sustainable would be wise to carry out the following four concrete steps:

• Understand the potential impact of climate policies on your business and assess the current state of your company’s emissions. Determining the emissions baseline, reviewing ongoing emissions reduction initiatives, and benchmarking peers will enable you to understand and manage the risks and challenges in carrying out climate plans for your current business model.
• Define your sustainability ambitions and strategy and lay out plans to deliver the desired future state. This step should include defining the sustainability value proposition for customers and developing new value-added products and services. Specific actions should include determining the impact and cost of particular initiatives and running scenarios to identify the most cost-effective options for reaching climate targets.
• Begin the journey by defining a concrete roadmap and preparing the organization for change. The roadmap should outline the organizational structure and processes needed to reach targets and include lighthouse projects and quick wins that can smooth the transition. Begin from the top down to revamp your company’s people and culture for a low-carbon world, and revise processes to foster cultural change.
• Engage the full ecosystem by partnering with suppliers and subcontractors across the value chain to explore and develop low-emissions technologies and practices. Collaborate with ecosystem stakeholders to promote a climate-friendly industry.

ALL SIGNALS ARE GREEN

Rail transport is essential for meeting global climate targets. Indeed, our net-zero goals will be far harder to attain unless we can increase rail’s use and sustainability. Despite having huge advantages in efficiency and sustainability, however, rail operators are finding it challenging to grow their customer base of passengers and freight. Cars and trucks continue to attract travelers and shippers, largely because of pricing, flexibility, and perceived security concerns.

Reversing this trend will take a concerted effort on the part of all major stakeholders. But rail operators have an inherent advantage—rail is already far more climate friendly than other transport modes. By continuing to increase its sustainability efforts, the industry will attract more customers looking to reduce their carbon footprints and lower their costs.

The more sustainable rail becomes, the more customers it will attract. And more customers mean more resources for improving sustainability. The task ahead for the industry is to complete and widen this virtuous circle.