Life cycle thinking evaluation of hydrogen-powered locomotives : a Canadian context
Notice bibliographique
Résumé
The energy sector is one of the largest contributors to global greenhouse gas emissions, with the transportation sector alone accounting for approximately one-quarter of these emissions, primarily due to the reliance on fossil fuels. Therefore, clean energy solutions are essential for reducing GHG emissions, and hydrogen has emerged as a promising solution for decarbonizing the transportation sector. This research explores the use of hydrogen in the railway sector, which is recognized as one of the cleanest and most efficient modes of transportation. However, hydrogen can be produced through various pathways, and the potential environmental, economic, and social impacts of its use in locomotives may vary depending on the employed production methods. Consequently, a comprehensive evaluation is necessary to assess these impacts holistically. This thesis employs a life cycle thinking methodology to evaluate the three pillars of sustainability—environmental, economic, and social impacts—across five hydrogen production pathways, comparing these with conventional internal combustion engine locomotives. This life cycle analyzes all phases of the locomotive's life cycle, including the refurbishment with hydrogen technology components, operational use, and end-of-life impacts. Additionally, a multi-criteria decision-making analysis is conducted to compare the life cycle costs, life cycle emissions and potential social impacts of hydrogen-powered locomotives with those of diesel locomotives in seven Canadian regions. This research also presents the development of a multi-criteria decision-making tool designed to assist stakeholders in evaluating hydrogen-powered locomotives with a life cycle perspective. The findings reveal that significant efforts are needed to lower the market cost of hydrogen by around $5/kg to reduce greenhouse gas emissions when implementing hydrogen-powered locomotives. The environmental assessment revealed that the water electrolysis pathway significantly reduced life cycle emissions in British Columbia, Manitoba, Ontario, and Quebec, while steam methene reforming with carbon capture utilization and storage was most effective in Atlantic Canada and none of the hydrogen pathways considered in this analysis reduced emissions in Alberta and Saskatchewan. Additionally, diesel proved to be the least impacted pathway in the social assessment, largely due to its longstanding reliability. This work serves as a baseline for future applications of hydrogen technology in transportation worldwide.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,005 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,005 |
| Études des sciences et des technologies | 0,004 | 0,002 |
| Communication savante | 0,004 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».