Bbabo NET

Bilim ve Teknoloji Haberler

Pil trenleri hız kazanıyor

Pille çalışan trenler söz konusu olduğunda, ortalama bir insanın gördüğü ilk şey bir oyuncak demiryoludur. Ancak, teknoloji çok yol kat etti. Elektrik gücü arabalarda ve kamyonlarda zaten yaygın ve uçaklarda, helikopterlerde ve konteyner gemilerinde test ediliyor. Şimdi, demiryolu lokomotifleri de, bir yüzyıldan uzun süredir trenlere güç sağlayan dizel jeneratörler yerine kademeli olarak pil gücünü benimsemeyi planlıyor.

Geçen hafta Union Pacific Railroad, Wabtec ve Progress Rail'den pille çalışan 20 yük lokomotifi satın almak için anlaşmaya vardı. Başkan Biden'ın kişisel onayını alan anlaşmanın değeri 100 milyon dolardan fazla. Bataryalı elektrikli lokomotifler, başlangıçta California ve Nebraska'daki vagonlardaki vagonları sıralamak için kullanılacak.

Yine geçen yıl Wabtec, FLXdrive lokomotiflerini Barstow ve Stockton, California arasındaki 18 seferde test etti. Testler, California Hava Kaynakları Kurulu'ndan alınan 22 milyon dolarlık hibenin bir parçası olarak gerçekleştirildi. Bataryalı elektrikli lokomotif, iki geleneksel dizel lokomotif arasına yerleştirildi ve 200 tona kadar çekildi. Wabtec CTO'su Eric Gebhardt, kombinasyonun yakıt ve emisyonlarda ortalama yüzde 11 tasarruf sağladığını söyledi. Wabtec, yeni nesil pilli lokomotifin pil kapasitesini neredeyse üç katına çıkararak 7 megavat saate çıkaracağını, bu da Tesla Model 3'ün yaklaşık 100 katı olacağını söylüyor. Gebhardt, bunun emisyonları yüzde 30 oranında azaltmaya yardımcı olacağını söylüyor.

Pil gücüne geçiş, sera gazı emisyonlarını azaltacak ve yerel hava kalitesini iyileştirecektir. Dizel lokomotifler, yalnızca ABD'de yaklaşık 1000 erken ölümden ve yılda 6,5 ​​milyar dolarlık sağlık hizmeti maliyetlerinden sorumlu olan partikül madde ve diğer zehirli kirleticiler yayar. California Hava Kaynakları Kurulu sözcüsü, dizel lokomotiflerin değiştirilmesinin "şüphesiz sağlık üzerinde olumlu bir etkisi olacağını" ve "demiryolu yakınında yaşayan insanlar için uzun süredir devam eden bir çevresel adalet sorununu çözmede bir adım" olacağını söyledi.

Geçen sonbaharda, Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı ve UCLA Çevre ve Sürdürülebilirlik Enstitüsü araştırmacıları, 20 yılda geleneksel dizel lokomotiflerden pille çalışan lokomotiflere geçişin, yakıt maliyetlerinde 94 milyar dolar tasarruf sağlayabileceğini ve ayrıca kirletici emisyonları önleyebileceğini tahmin etmişti. ABD'deki trenler, bu tür yükseltmeler için özellikle uygundur, çünkü çoğu lokomotif, elektrik motorlarına güç sağlamak için bir dizel jeneratör kullanır.

Ağır hizmet tipi elektrikli araçlar ve şebeke ölçekli piller üzerine çalışan ortak yazar Amol Fadke, “Birisi bunu yapmaya karar verirse, bir ayda yapabilir” diyor. "Tek yapmanız gereken, üzerinde pilleri olan bir araba eklemek."

Geçen ay ortaya çıkan girişimin başka bir fikri daha var: Parallel Systems, kargoyu insansız, pille çalışan, otonom raylı araçlar kullanarak taşımak istiyor. Trenler otomatik olarak toplanacak ve kondüktörsüz, şoförsüz ve düdüksüz hareket edecek. Paralel Sistemler başarılı olursa, tam otonom sürücüsüz araçlar yollardan önce raylarda olabilir.

Parallel Systems, Ocak 2020'de bir grup eski SpaceX yöneticisi tarafından kuruldu ve büyük ölçüde hala bir fikir. Parallel Systems CEO'su Matt Soul, 10 ila 50 nakliye konteyneri taşıyan dev Roomba robotlarına benzeyen demiryolu araçları müfrezeleri öngörüyor, ancak şimdiye kadar bu sadece modelleme ve simülasyonlara dayanıyor. Şirket bugüne kadar sadece iki demiryolu aracı üretti. İkinci nesil vagon bu yılın sonunda ortaya çıkacak.

Soule, Parallel'in mevcut demiryollarıyla çalışacak ve gerekli güvenlik özelliklerini içerecek bir yazılım geliştirmeye çalıştığını söylüyor. “Trenleri değiştirmiyoruz” diyor. "Bu, daha fazla yük trafiğini demiryoluna kaydırmakla ilgili."

Bu yaklaşımların her biri daha temiz bir çevre, daha düşük demiryolu yakıt maliyetleri ve hava kirliliğinden daha az erken ölüm vaat ediyor, ancak elektrikli araçların yayılmasını engelleyen aynı şeyden yoksunlar: gelişmiş bir şarj istasyonu ağı.Wabtech ve BNSF Demiryolu, geçen yılki bir test çalışmasının parçası olarak Stockton'daki tren deposunda ilk akülü elektrikli lokomotif şarj istasyonunu kurdu. 400 kilovatlık kablo şarjı kullanıyordu, ancak Wabtec'in sonraki FLXdrive modelleri, braket lokomotifin üstündeki bir kontağa dokunduğunda bir pantograf kullanarak şarj oluyordu. Bir Wabtec sözcüsü, şirketin şebeke şarjı sağlayabileceğini, ancak bir lokomotifin tepesinden şarj etmenin daha kolay olacağını söyledi. Parallel Systems ise sırayla, raylı araçların altına bağlanan ve demiryolu rayları arasına yerleştirilen bir şarj pedi geliştiriyor.

Lawrence Berkeley Lab ve Los Angeles California Üniversitesi tarafından yapılan bir araştırma, başlangıç ​​maliyetlerinin önemli bir bölümünün şarj istasyonlarının inşasından geleceğini söylüyor. Yük trenleri genellikle 1.500 km veya daha fazla seyahat eder, ancak her 250 km'de bir ekip değiştirmek için dururlar, bu da pillerin yeniden şarj edilmesini mümkün kılar. Lokomotifler için şarj istasyonları inşa etmenin bir avantajı, şehirlerde olmaları gerekmemesidir, bu da maliyetleri düşürmeye yardımcı olacaktır.

Bir başka olası fayda, birkaç mil uzunluğundaki ağır yük trenleri yokuş aşağı inerken aküleri şarj etme yeteneğidir. Wabtec test bileşimi geçen yıl yaklaşık 600 km yol kat etti. Yokuş aşağı sürerken rejeneratif frenleme pilleri yaklaşık yüzde 20 oranında şarj ettiğinden, Kaliforniya'yı şarj etmeden geçti. Sistemin hibrit otomobil akülerini şarj eden fren sistemlerine benzediğini söyleyen Gebhardt, trenlerin arkalarında çok daha fazla ağırlık çektiğini belirtiyor. Rejeneratif frenlemenin, akülü elektrikli lokomotifler için gereken şarj istasyonu sayısını azaltabileceğine inanıyor.

ABD Enerji Bakanlığı İleri Araştırma Projeleri Ajansı geçen yıl, büyük demiryolları tarafından işletilen alternatif enerjili lokomotifler için maliyetleri, performansı ve sera gazı emisyonlarını tahmin etmek için modeller toplayan Lokomotif Girişimi'ni başlattı. Program direktörü Bob Lodo, ​​yazılımın yakıt tüketimini ve geleneksel lokomotiflerden kaynaklanan emisyonları azaltmaya yardımcı olabileceğini söylüyor. Zamanla gemiler, kamyonlar ve trenler arasında daha fazla aktiviteyi koordine etmenin tüm tedarik zincirini karbondan arındırmak için kritik olacağını söyledi.

Pil trenleri hız kazanıyor