Сурет
Көміртекті азайту бойынша ынтымақтастық
Климаттың өзгеруі жаһандық санада басты орынға ие. Бұл шындық, ал парниктік газдар (ПГ) шығарындыларын азайту мемлекеттік және жеке сектордағы барлық адамдар үшін басты назарда. Одан да маңыздысы, бұл жаһандық қиындықты шешетін жаңа технологияларды дамытуды талап етеді.
Сол дамып келе жатқан технологиялардың бірі - сутегі. Бұл технология Wabtec-тің нөлдік эмиссиялық жаһандық теміржол желісіне қол жеткізу туралы көзқарасында рөл атқарады. Алайда, технологияның құны мен жетілуін ескере отырып, ол қазіргі уақытта жүк теміржол саласында коммерциялық іске асыруға дайын емес. Бұл дамып келе жатқан технология мен практикалық қолдану арасындағы алшақтықты жою үшін бірлескен тәсілді қажет ететін монументальды міндет.
Теміржол саласында сутекті қолдану шешімдерін анықтау үшін Wabtec компаниясы Oak Ridge және Argonne National Labs компанияларымен бірлескен ғылыми-зерттеу және әзірлеу келісімдерін (CRADA) жасады - энергиямен байланысты шешімдерге мамандандырылған екі елдің премьерлік шеберлік орталықтары. Осы аптада көпсалалы команданың зерттеушілері жобаны бастады және Oak Ridge ұлттық зертханасында (ORNL) орналасқан Энергетика басқармасының Ғылым басқармасының пайдаланушы объектісінде Ұлттық көлік зерттеу орталығында Wabtec компаниясының бір цилиндрлі қос отындық локомотив қозғалтқышын орнатуды атап өтті.
Бұл ынтымақтастық Wabtec-тің теміржол үшін сутегі қуаты бойынша қос жол технологиялық тәсілінің бөлігі болып табылады. Бір тәсіл - локомотивтер үшін баламалы қуат көзі ретінде отын элементтерін пайдалану. Өткен жылы Wabtec автоөндірушінің үлкен тәжірибесі бар General Motors компаниясымен жанармай элементтері бойынша ынтымақтастық туралы жариялады.
Параллель тәсіл Wabtec-тің қолданыстағы іштен жанатын локомотив қозғалтқыштарын сутекті жағу үшін күшейтуде. Бұл тәсіл екі ұлттық зертханасы бар CRADA басты назарында болып табылады.
Команда Wabtec қозғалтқышын пайдалану арқылы модельдеуден бастап іске асыруға дейін сутекті жану технологиясын қабылдауға бағытталған. Отын ретінде сутегі көптеген артықшылықтарға ие, бірақ локомотив қозғалтқыштары қауіпсіз, тиімді және таза жұмыс істеуді қамтамасыз ету үшін өзгертілуі керек. Команда баламалы отынды пайдаланудың өміршеңдігін көрсету үшін сутегі мен дизель отынымен жұмыс істейтін қозғалтқыштың аппараттық және басқару стратегияларын әзірлейді.
Сурет
Сурет
“Біз бұл ынтымақтастықтың бір бөлігі болуымызға қуаныштымыз, өйткені ол қазіргі және болашақ локомотивтер үшін сутегі қозғалтқышының технологиясын ілгерілету арқылы теміржол саласын декарбонизациялау қажеттілігін шешеді”, - деді Джош Пихл, ORNL көрнекті зерттеушісі және қолданбалы катализ және шығарындыларды зерттеу жөніндегі топ жетекшісі. “Бұл сонымен қатар DOE қаржыландыратын өнеркәсіп пен ұлттық зертханалар арасындағы ынтымақтастық тасымалдаудан болатын көміртегі шығарындыларын азайтуға көмектесетін технологияларды әзірлеу мен коммерцияландыруды қалай жеделдететінінің тамаша мысалы”.
Жобаның бірінші кезеңінде ORNL командасы локомотивтерді қайта жабдықтау үшін аппараттық өзгертулер бойынша жұмыс істейтін болады. Олардың мақсаты - Солтүстік Америкада қолданылып жатқан шамамен 25 000 локомотивтен CO2 шығарындыларын азайту. Локомотивтердің қызмет ету мерзімі 30 жылдан асады, сондықтан бүкіл паркті ауыстыру ондаған жылдарға созылады.
Жобаның екінші кезеңінде ORNL және Wabtec қолдануға болатын сутегі мөлшерін арттыру үшін қозғалтқыштың аппараттық құралдарын өзгертуді жалғастырады. Команда жаңа локомотивтерде дизельді сутегі немесе аз көміртекті отынмен толықтай алмастыруды мақсат етіп отыр.
Сонымен қатар, Argonne сутекті жану қозғалтқыштарында қолданылатын жану мен шығарындыларды бақылау технологияларын зерттеу үшін модельдеу негізін құру үшін сутекті айдау мен жануды модельдеуде он жылдан астам тәжірибені пайдаланады. Отын айдау, кинетика және жануды модельдеу, дизайнды оңтайландыру, жоғары өнімді есептеу және машиналық оқыту саласындағы сарапшылар жобаны басынан аяғына дейін қабылдайды.
Сурет
“Көптеген теміржолдар келесі онжылдықта 30 пайыздық диапазонда болатын СО2 төмендеуіне қатысты агрессивті мақсаттарға ие”, - деді Эрик Гебхардт, Wabtec компаниясының бас технологиялық директоры. “Argonne және Oak Ridge ұлттық зертханаларымен осы CRADA нәтижелері сутегі көмегімен темір жол саласын декарбонизациялауға үлкен ықпал етеді. Бұл технологияны үнемді және теміржол операциялары үшін іс жүзінде іске асырылатын етіп көрсетуге көмектеседі”.
Wabtec сутегі экономикасы өміршең болады деп жобалайды, бұл ретке келтіруді де, жаңа бірлік опциясын коммерциялық түрде қабылдауға әкеледі. Бұл онжылдықта күрт жақсарған отын элементтерінің құны мен өнімділігіне және жасыл сутегі құнын азайтуға және сол кезеңде көбірек қол жетімді болуына негізделген.
Зертханалармен ынтымақтастық Wabtec-тің Tier 4 және аккумуляторлық электровоз сияқты сутегі саласындағы теміржол саласын басқаруға инвестициялауының тағы бір мысалы болып табылады.
Сурет
