Миллионы шпал работают в верхнем строении пути железных дорог Северной Америки. В современной интерпретации каждая шпала независимо от материала изготовления — дерево, железобетон, пластик или сталь—является одним из факторов создания имиджа железнодорожного транспорта как отрасли, бережно относящейся к окружающей среде.
В настоящее время железные дороги Северной Америки получили, наконец, признание как самый эффективный и экологичный вид транспорта для грузовых перевозок. Затрачивая на перевозку 1 американской тонны (0,9 метрической тонны) груза на расстояние 731 км только 1 галлон (0,38 л) дизельного топлива, железные дороги ежедневно формируют свой «зеленый» имидж. Важным элементом щадящего воздействия железнодорожного транспорта на окружающую среду является экологически чистая инфраструктура.
Деревянные шпалы
Активное использование альтернативных возобновляемых источников энергии, включая солнечную, а также устойчивое развитие современной лесной и лесообрабатывающей отрасли позволяют в основном восстанавливать лесные богатства за средний срок службы обработанных деревянных шпал. С учетом больших нагрузок и тяжелых условий эксплуатации деревянные шпалы со сроком службы более 30 лет остаются одним из самых экологически чистых элементов пути, используемых на североамериканских железных дорогах.
Дерево замечательно тем, что во время роста, быстрого или медленного (в зависимости от породы), оно борется с углеродным загрязнением окружающей среды, поглощая из атмосферы углекислый газ. Содержание углерода в одной деревянной шпале в среднем составляет 32 кг, что эквивалентно связыванию 118 кг углекислого газа за время роста дерева. При этом для роста дерева требуется только солнечная энергия.
Перед укладкой в путь деревянные шпалы пропитываются креозотом, который с современной точки зрения является еще одним замечательным веществом. Креозот представляет собой побочный продукт процесса переработки угля при получении кокса, используемого в металлургической промышленности при производстве стали и алюминия. Креозот примечателен тем, что, предохраняя древесину в изделиях (в данном случае в шпалах) от гниения, сам он биологически разлагаем. Современные предприятия по очистке сточных вод используют специальные бактерии, которые разрушают креозот и позволяют очистить воду до стандартов питьевой. Таким образом, являясь скорее полезным биопродуктом, чем отходами производства, креозот косвенно участвует в процессе поглощения углерода, увеличивая срок службы шпал в пути.
Необработанное дерево может служить в шпалах от 4 до 7 лет до начала гниения или повреждения, например, термитами. Технология защиты древесины позволяет увеличить срок службы шпал в 8-10 раз. Хотя для изготовления деревянных шпал приходится рубить деревья, применение специальных материалов для защиты древесины позволяет в значительной степени продлить ее ресурс и сохранять леса.
В конце жизненного цикла деревянные шпалы можно использовать и как топливо. Являясь дополнительным источником биомассы при достаточном содержании остаточного креозота, деревянные шпалы при сгорании могут обеспечить такую же теплотворную способность, как некоторые сорта угля, что допускает их использование на оснащенных в соответствии с требованиями Агентства по охране окружающей среды (ЕРА) установках для получения электроэнергии или в газогенераторах для получения топлива других видов. Проведенный анализ экологического жизненного цикла показал, что, если все деревянные шпалы, ежегодно заменяемые в США и Канаде, перерабатывать с целью получения энергии, ее будет достаточно для удовлетворения потребности города с населением 100 тыс. жителей.