Bbabo NET

Навука & Тэхналогіі Навіны

Цягнікі на батарэйках набіраюць хуткасць

Калі гаворка заходзіць аб цягніках на акумулятарах, перш за ўсё радавому абывацелю ўяўляецца цацачная чыгунка. Аднак тэхніка даўно ступіла наперад. Харчаванне ад электраэнергіі ўжо з'яўляецца звычайнай з'явай у легкавых і грузавых аўтамабілях, і праходзіць выпрабаванні ў самалётах, верталётах і караблях-кантэйнеравозах. Зараз і ў чыгуначных лакаматывах паступова плануюць асвоіць харчаванне ад акумулятараў замест дызельных генератараў, якія прыводзяць у дзеянне цягнікі ўжо больш за стагоддзе.

На мінулым тыдні Union Pacific Railroad прыйшла да пагаднення аб куплі 20 акумулятарных грузавых лакаматываў у Wabtec і Progress Rail. Здзелка, якая атрымала асабістую ўхвалу прэзідэнта Байдэна, каштуе больш за 100 мільёнаў долараў. Акумулятарныя электравозы першапачаткова будуць выкарыстоўвацца для сартавання вагонаў на чыгуначных станцыях у Каліфорніі і Небраску.

Таксама ў мінулым годзе Wabtec пратэставала свае лакаматывы FLXdrive падчас 18 рэйсаў паміж Барстоу і Стоктонам, штат Каліфорнія. Выпрабаванні праводзіліся ў рамках гранта ў памеры 22 мільёнаў долараў ад Каліфарнійскай рады па паветраных рэсурсах. Акумулятарны электравоз размяшчаўся паміж двума традыцыйнымі цеплавозамі і цягнуў да 200 тон. Тэхнічны дырэктар Wabtec Эрык Гебхардт заявіў, што такое спалучэнне дазваляе зэканоміць у сярэднім 11 працэнтаў паліва і выкідаў. Wabtec заяўляе, што акумулятарны лакаматыў новага пакалення амаль утрая павялічыць ёмістасць акумулятара да 7 мегават-гадзін, што амаль у 100 разоў больш, чым у Tesla Model 3. Па словах Гебхардта, гэта дапаможа скараціць выкіды на 30 працэнтаў.

Пераход на акумулятарную электраэнергію скароціць выкіды парніковых газаў і палепшыць якасць мясцовага паветра. Цеплавозы выкідваюць цвёрдыя часціцы і іншыя таксічныя забруджвальнікі, што з'яўляецца прычынай каля 1000 заўчасных смерцяў і выдаткаў на ахову здароўя ў памеры 6,5 мільярдаў долараў у год толькі ў ЗША. Прадстаўнік Каліфарнійскага савета па паветраных рэсурсах заявіў, што замена дызельных лакаматываў "несумненна акажа станоўчы ўплыў на здароўе" і стане "крокам у вырашэнні даўняй праблемы экалагічнай справядлівасці для людзей, якія жывуць паблізу чыгуначных пуцей".

Мінулай восенню даследчыкі з Нацыянальнай лабараторыі Лоўрэнса ў Берклі і Інстытута навакольнага асяроддзя і ўстойлівага развіцця Каліфарнійскага універсітэта ў Лос-Анджэлесе прадказалі, што перавод ад традыцыйных цеплавозаў на харчаванне ад акумулятараў на працягу 20 гадоў можа зэканоміць 94 ​​мільярда даляраў на паліве, а таксама рэчываў у паветра. Цягнікі ў ЗША асабліва добра падыходзяць для такой мадэрнізацыі, таму што большасць лакаматываў выкарыстоўваюць дызельны генератар, які сілкуе электрарухавікі.

"Калі хтосьці вырашыць зрабіць гэта, ён можа зрабіць гэта за месяц", – кажа суаўтар Амол Фадке, які вывучае электрамабілі вялікай грузападымальнасці і акумулятарныя батарэі ў маштабе сеткі. "Усё, што вам трэба, - гэта дадаць вагон, на якім устаноўлены акумулятары".

У стартапа, які з'явіўся ў мінулым месяцы, ёсць яшчэ адна ідэя: Parallel Systems хоча перавозіць грузы з дапамогай беспілотных, аўтаномных рэйкавых транспартных сродкаў з батарэйным харчаваннем. Цягнікі будуць збірацца аўтаматычна і рухацца без правадыра, без машыніста і без свістка. Калі Parallel Systems даб'ецца поспеху, цалкам аўтаномны беспілотны транспарт можа з'явіцца на рэйках раней, чым на дарогах.

Parallel Systems была заснавана ў студзені 2020 гады групай былых кіраўнікоў SpaceX і ў значнай ступені ўсё яшчэ застаецца на ўзроўні ідэі. Генеральны дырэктар Parallel Systems Мэт Соул уяўляе сабе ўзводы чыгуначных транспартных сродкаў, якія нагадваюць гіганцкія робаты Roomba, якія перавозяць ад 10 да 50 транспартных кантэйнераў, але пакуль гэта заснавана толькі на мадэляванні і сімуляцыях. На бягучы момант кампанія пабудавала толькі два чыгуначныя транспарты. Рэйкавы вагон другога пакалення павінен з'явіцца ў канцы гэтага года.

Соўл кажа, што Parallel спрабуе распрацаваць праграмнае забеспячэнне, якое будзе працаваць з існуючымі чыгункамі і будзе ўключаць неабходныя функцыі бяспекі. «Мы не заменны цягнікі, - кажа ён. «Гаворка ідзе аб пераводзе большай колькасці грузавых перавозак на чыгунку».

Кожны з гэтых падыходаў абяцае больш чыстае навакольнае асяроддзе, ніжэйшыя выдаткі на паліва для чыгунак і меншую колькасць заўчасных смерцяў ад забруджвання паветра, але ім не хапае таго ж, што перашкаджае распаўсюджванню электрамабіляў: развітой сеткі зарадных станцый.Wabtech і BNSF Railway пабудавалі першую зарадную станцыю для акумулятарных электравозаў на чыгуначным дэпо ў Стоктоне ў рамках тэставага запуску ў мінулым годзе. У ім выкарыстоўвалася правадная зарадка магутнасцю 400 кілават, але пазнейшыя мадэлі FLXdrive ад Wabtec будуць зараджацца з выкарыстаннем пантографа, калі кранштэйны дакранаецца кантакту ў верхняй частцы лакаматыва. Прадстаўнік Wabtec кажа, што кампанія можа забяспечыць зарадку ад сеткі, але зарадка з даху лакаматыва будзе прасцей. Parallel Systems, у сваю чаргу, распрацоўвае зарадную пляцоўку, якая падключаецца пад рэйкавымі транспартнымі сродкамі і размяшчаецца паміж чыгуначнымі пуцямі.

У даследаванні Лабараторыі Лоўрэнса Берклі і Каліфарнійскага ўніверсітэта ў Лос-Анджэлесе гаворыцца, што значная частка першапачатковых выдаткаў будзе прыпадаць менавіта на будаўніцтва зарадных станцый. Грузавыя цягнікі звычайна праходзяць 1500 км ці больш, але кожныя 250 км робяць прыпынкі для змены брыгады, што дае магчымасць зарадзіць акумулятары. Адна з пераваг будаўніцтва зарадных станцый для лакаматываў: яны не абавязкова павінны быць у гарадах, што таксама дапаможа зменшыць выдаткі.

Агенцтва перспектыўных даследчых праектаў Міністэрства энергетыкі ЗША у мінулым годзе запусціла ініцыятыву па лакаматывам, у рамках якой збіраюцца мадэлі для прагназавання затрат, прадукцыйнасці і выкідаў парніковых газаў для лакаматываў, якія працуюць на альтэрнатыўных крыніцах энергіі, якія эксплуатуюцца на буйных чыгунках. Боб Лодо, дырэктар праграмы, кажа, што праграмнае забеспячэнне можа дапамагчы скараціць спажыванне паліва і выкіды ад традыцыйных лакаматываў. З часам, паводле яго слоў, каардынацыя большай актыўнасці паміж караблямі, грузавікамі і цягнікамі будзе мець вырашальнае значэнне для абезуглеражвання ўсяго ланцужка паставак.

Цягнікі на батарэйках набіраюць хуткасць