ネットゼロの未来への貨物鉄道の架け橋：ワブテックのエボリューションシリーズティア4機関車
WabtecのTier 4イノベーションプラットフォームは、排出量を大幅に削減して約10年が経過しましたが、まだ始まったばかりです。
はじめに
2000年代初頭、ワブテック（当時のGEトランスポーテーション）は重要な決断に直面しました。CO2、窒素酸化物（NOx）、粒子状物質（PM）のティア2排出基準が2005年に施行される予定ですが、同社はより厳しい環境レジームに合わせて人気のFDL機関車を改造すべきか（競合他社が採用しているような漸進的アプローチ）、それともまったく異なる戦略を採用すべきでしょうか？
Wabtecは、持続可能性が定着し、排出基準が今後も低下し続けることを認識し、業界の変化の重要な瞬間にこれまで行ってきたこと、つまりイノベーションに賭けました。
従来のFDL機関車を短期的にアップグレードする代わりに、将来に向けて投資し、性能と持続可能性の両方を考慮して構築された新しいエンジンプラットフォームを開発しました。エボリューション・シリーズ・ロコモティブが誕生しました。
20年近くにわたり、エボリューション・シリーズ・プラットフォームはワブテックの製品ラインナップと顧客車両の基本的な部分を占めてきました。このプラットフォームは、貨物鉄道の差し迫った課題に応えると同時に、鉄道業界を今日まで導いてきた継続的な改善、画期的な革新、そして段階的な進歩のための豊富な基盤を提供すると同時に、これまでますます厳しくなる排出要件にも対応してきました。
現在、同社はこれまでで最大の課題に直面しています。それは、ネットゼロの未来への道のりで業界をリードすることです。そしてこのショーの主役は、エボリューション・シリーズのティア4機関車です。
他のものが「ジグザグ」しているのに対し、「ワブテック」は「ザグザグ」しました。
EPA が Tier 4 排出基準に署名した際、非常に高い基準が設定されました。2015 年までに、鉄道は新しいエンジンのPMとNOxの排出量を古い機関車モデルと比較して 90% 削減しなければならないでしょう。7 年間 (2008 ～ 2015 年) の段階的導入期間は、機関車メーカーにいくらかの緩和をもたらしましたが、厳しい新しい基準に隠れる余地はありませんでした。
90% 削減するには、抜本的なアプローチが必要です。大半のメーカーは、解決策として尿素ベースの「後処理」技術を採用しました。この技術では、エンジンブロックに追加の機器が必要になり、燃費の低下と高額なメンテナンスプログラムの両方が必要でした。
ワブテック社はジグザグしました。後処理技術の代わりに排気ガス再循環 (EGR) 技術が組み込まれていたため、煩雑で高価で性能を低下させる排出システムが不要になりました。
クラス1の鉄道は、自分たちの足で投票しました。現在、1,000台を超えるワブテックのティア4機関車が運行されています。432,000ポンド、6軸の巨大車両は4,500馬力を供給し、最高速度は時速75マイルに達し、数千トンの貨物を運搬できます。また、強力な燃料と運用性能を兼ね備え、PMとNOxの排出量を 90% も大幅に削減したことで、ワブテックのティア4エンジンは、船舶から機関車、高馬力環境から低馬力環境まで、さまざまな用途で人気を博しています。
ワブテックの貨物機器担当プレジデントであるロジェリオ・メンドンカは、「当社のTier 4エンジンの成功は、確固たる技術開発計画と、その実装を必要なレベルの効率と信頼性まで推進するための非常に献身的なチームの賜物です」と述べています。「現在、世界中で10,000台以上のエボリューションシリーズエンジンが稼働しており、そのうち1,100台以上がティア4です。これらのプラットフォームは何十年にもわたる実証済みの性能に基づいて構築されていることを覚えておくことが重要です。これこそが、お客様が当社に本当に求めているものです。」
持続可能な未来
しかし、ワブテックの初期のTier 4エンジンに見られたEGRやその他の技術的優位性、そしてそれに続く市場での好調な採用は、話の半分にすぎません。Tier 4の究極の成功と、クラス1鉄道の持続可能性への野望に大きく影響している理由は、Tier 4が継続的なイノベーションを実現する実証済みのプラットフォームであるからです。
2015年の導入以来、ワブテックはティア4の性能と、より環境に優しい新しい燃料源への適応性に多額の投資を行ってきました。性能面では、ワブテックは燃料効率の向上を試みながら、ティア4の信頼性を向上させ続けています。実際、ワブテックは燃料消費量と排出量を削減するために、FDL Advantage製品と同様の新しい燃料節約ソリューションをテストしています。
しかし、20年近くにわたって実証されたイノベーション、信頼性、効率性がすでに組み込まれたプラットフォームであるティア4向けに、代替燃料や低排出燃料、ゼロエミッション燃料の使用を模索し、投資してきたワブテックのリーダーシップこそが、これらの多用途エンジンを鉄道業界のネットゼロエミッション目標達成への架け橋技術として位置づけています。Wabtec Tier 4エンジンは、すでにかなりの数の脱炭素化および持続可能性技術への対応に懸命に取り組んでいますが、純粋なゼロエミッション技術への移行は成熟し進化しています。
たとえば、今日のワブテックのティア4エンジンは、液化天然ガスだけでなく、バイオディーゼルや再生可能なディーゼル燃料でも使用できます。これらの低炭素オプションにより、鉄道会社は自分に合った脱炭素化への道を最大限柔軟に追求できるようになります。このアプローチは、ゼロカーボンの未来に備えながら、現在の規制や短期的な持続可能性の誓約を満たすのに役立ちます。
オプションとイノベーションはそれだけではありません。実際、ワブテックは水素を燃焼させるTier 4エンジンの準備を進めている段階で、まだ始まったばかりです。そして、ゼロエミッション・ソリューションを追求するこの次の章は、事業化が実現するまでには時間がかかりますが、ティア4は、実現すればその時が来るでしょう。これは、必要な限り、信頼できる「ほぼゼロ」の道を顧客に提供するのと同じように、ティア4もその役割を果たすでしょう。
BNSF Railwayの機械担当副社長であるキース・ソロモンズは次のように語っています。「今日、私たちはシステムのあらゆる部分とあらゆる種類のサービスにティア4を使用しています。「Wabtecから新しいTier 4を購入することを決定したとき、それは戦略的でした。なぜなら、新品を購入することで、既存の古いビンテージ機関車を再製造するのではなく、入手可能な最もクリーンで稼働し、最も燃料効率が良く、最も信頼性の高い機関車を購入することになることがわかっていたからです。」
未来への架け橋
ワブテックのエボリューションシリーズTier 4機関車の長所の1つは、究極的に「燃料にとらわれない」ことです。信頼性、効率性、総所有コストを引き続き実現しながら、排出量を大幅に削減するという困難な課題を果たします。そして、これらすべてを実現すると同時に、次世代の主要なサステナビリティ・イノベーションに、それが何であれ、いつ起こっても、最も重要な場所、つまり軌道に乗ったときにも、柔軟に対応できます。
メンドンカは次のように結論付けています。「ワブテックの仕事は、お客様が今日の課題に取り組むのを支援するために現在に足を踏み入れ、未来に足を踏み入れて、お客様が明日の機会を活用できるようにすることです。「当社のEvolution Series Tier 4機関車は、お客様と業界の進化し続ける持続可能性のニーズに確実に応える架け橋技術です。」