De brug van de goederentrein naar een netto-nul-toekomst: de Evolution Series Tier 4-locomotief van Wabtec
Het Tier 4-innovatieplatform van Wabtec is bijna tien jaar bezig met de uitstoot en is nog maar net begonnen.
Introductie
In de vroege jaren 2000 stond Wabtec (toen GE Transportation) voor een belangrijke beslissing. Moet het bedrijf, nu de Tier 2-emissienormen voor CO2, stikstofoxiden (NOx) en fijnstof (PM) in 2005 van kracht worden, zijn populaire FDL-locomotief aanpassen om te voldoen aan de strengere milieunormen — het soort incrementele aanpak van zijn concurrenten — of een totaal andere strategie volgen?
Wabtec voelde dat duurzaamheid een blijvertje was en dat de emissienormen in de toekomst zouden blijven dalen en deed wat het in het verleden heeft gedaan op belangrijke momenten van veranderingen in de sector: het zette in op innovatie.
In plaats van de oude FDL-locomotief op korte termijn te upgraden, investeerde het bedrijf in de toekomst door een nieuw motorplatform te ontwikkelen dat is gebouwd voor zowel prestaties als duurzaamheid. De locomotief uit de Evolution-serie werd geboren.
Al bijna 20 jaar is het Evolution Series-platform een fundamenteel onderdeel van het Wabtec-portfolio en het wagenpark van zijn klanten. Het heeft tegemoet gekomen aan de onmiddellijke uitdagingen van de goederenspoorwegen en tegelijkertijd een rijke basis gelegd voor continue verbetering, baanbrekende innovatie en stapsgewijze vooruitgang die de spoorwegsector tot op de dag van vandaag de leidraad zijn geweest — en dat terwijl tegelijkertijd wordt voldaan aan de steeds restrictievere emissie-eisen.
Nu staat het voor de grootste uitdaging tot nu toe: de industrie leiden op haar reis naar een netto-nultoekomst. En de ster van de show is de Evolution Series Tier 4-locomotief.
Terwijl anderen 'ziggden', zakte 'Wabtec'
Toen de EPA de Tier 4-emissienormen in wetgeving ondertekende, werd de lat ongelooflijk hoog gelegd. Tegen 2015 zouden de spoorwegen de PM- en NOx-emissies in nieuwe motoren met 90% moeten verminderen ten opzichte van oudere locomotiefmodellen. Hoewel de introductieperiode van zeven jaar (2008-2015) de locomotieffabrikanten enige steun bood, lieten de veeleisende nieuwe normen niets te verbergen.
Een reductie van 90% zou een radicale aanpak vereisen. De meeste fabrikanten maakten massaal gebruik van op ureum gebaseerde „nabehandelingstechnologieën” als oplossing, waarbij extra uitrusting in het motorblok nodig was, wat zowel de brandstofprestaties als een duur onderhoudsprogramma met zich meebracht.
Wantec zakte. Het bevatte uitlaatgasrecirculatietechnologie (EGR) in plaats van nabehandelingstechnologie, waardoor omslachtige, dure en prestatieverlagende emissiesystemen helemaal werden vermeden.
De spoorwegen van klasse 1 stemden met hun voeten. Er zijn vandaag meer dan 1.000 Wabtec Tier 4-locomotieven in gebruik. Deze zesassige reuzen van 432.000 pond leveren 4.500 pk en kunnen een maximumsnelheid van 75 mph halen en duizenden tonnen vracht trekken. En de combinatie van sterke brandstof- en operationele prestaties, samen met de aanzienlijke reductie van 90% in PM- en NOx-emissies, heeft de Wabtec Tier 4-motor tot een populaire keuze gemaakt voor alle toepassingen, van scheepvaart tot locomotieven en omgevingen met hoge tot lage pk's.
„Het succes van onze Tier 4-motor is in feite te danken aan een gedegen technologieontwikkelingsplan en een zeer toegewijd team om de implementatie naar het vereiste niveau van efficiëntie en betrouwbaarheid te brengen”, zegt Rogerio Mendonca, Wabtec's President, Freight Equipment. „We hebben tegenwoordig meer dan 10.000 Evolution Series-motoren die over de hele wereld draaien, waarvan er meer dan 1.100 Tier 4 zijn. Het is belangrijk om te onthouden dat deze platforms gebaseerd zijn op tientallen jaren bewezen prestaties, en dat is waar onze klanten echt naar op zoek zijn van ons.”
De duurzame toekomst
Maar EGR en andere technologische voordelen van de vroege Tier 4-motoren van Wabtec, en de sterke marktacceptatie die daarop volgde, vertellen slechts het halve verhaal. Het ultieme succes van de Tier 4, en de reden dat deze een prominente rol speelt in de duurzaamheidsambities van klasse 1-spoorwegen, is dat het een bewezen platform is voor voortdurende innovatie.
Sinds de introductie in 2015 heeft Wabtec zwaar geïnvesteerd in de prestaties en het aanpassingsvermogen van de Tier 4 aan nieuwe, milieuvriendelijkere brandstoffen. Op het gebied van prestaties is Wabtec doorgegaan met het verbeteren van de betrouwbaarheid van de Tier 4 en tegelijkertijd het brandstofverbruik verder verbeterd. Wabtec test zelfs nieuwe brandstofbesparende oplossingen, vergelijkbaar met het FDL Advantage-product, om het brandstofverbruik en de emissies te verminderen.
Maar het is het leiderschap van Wabtec in het verkennen van en investeren in het gebruik van alternatieve brandstoffen met lage en geen emissies voor zijn Tier 4s — een platform met al bijna 20 jaar bewezen innovatie, betrouwbaarheid en efficiëntie — dat deze veelzijdige motoren positioneert als de brugtechnologie om de doelstellingen van de spoorwegsector met netto-nulemissies te bereiken. Wabtec Tier 4-motoren zijn al hard aan het werk en bieden plaats aan een aanzienlijk aantal decarbonisatie- en duurzaamheidstechnologieën, terwijl de overgang naar pure emissievrije technologieën volwassen wordt en evolueert.
De huidige Wabtec Tier 4-motoren kunnen bijvoorbeeld draaien op biodiesel en hernieuwbare dieselbrandstoffen, maar ook op vloeibaar aardgas. Deze koolstofarme opties bieden spoorwegmaatschappijen maximale flexibiliteit om het koolstofarme pad te volgen dat bij hen past, een aanpak die hen helpt te voldoen aan de huidige regelgeving — en duurzaamheidsbeloftes op korte termijn — en tegelijkertijd zich voor te bereiden op een koolstofvrije toekomst.
De opties en innovaties houden daar niet op. In feite zijn ze nog maar net begonnen nu Wabtec zijn Tier 4-motor klaarmaakt om waterstof te verbranden. En hoewel dit volgende hoofdstuk in het streven naar emissievrije oplossingen enige tijd zal vergen om tot commerciële levensvatbaarheid te komen, zal de Tier 4 er zijn wanneer dat het geval is — net zoals nu het geval is en klanten een betrouwbaar traject van 'bijna nul' biedt, zolang als nodig is.
„Tegenwoordig gebruiken we onze Tier 4s in alle onderdelen van ons systeem en in alle soorten diensten”, zegt Keith Solomons, Vice President of Mechanical bij BNSF Railway. „Toen we de beslissing namen om de nieuwe Tier 4s van Wabtec te kopen, was dat strategisch omdat we wisten dat we met de aankoop van nieuwe locomotieven de schoonst werkende, zuinigste en betrouwbaarste locomotief zouden kopen die er is, in plaats van bestaande oudere klassieke locomotieven opnieuw te produceren.”
Een brug naar de toekomst
Een van de schoonheden van de Evolution Series Tier 4-locomotief van Wabtec is dat deze uiteindelijk 'brandstofonafhankelijk' is. Het voldoet aan de zware taak om de emissies radicaal te verminderen en tegelijkertijd te blijven zorgen voor betrouwbaarheid, efficiëntie en totale eigendomskosten. En dit alles terwijl het ook de flexibiliteit biedt om de volgende grote duurzaamheidsinnovatie mogelijk te maken, wat die ook is en wanneer die zich voordoet, waar die er het meest toe doet: op het circuit.
„Onze taak bij Wabtec is om met één voet in het heden te staan om klanten te helpen de uitdagingen van vandaag aan te gaan, en met één voet in de toekomst om ervoor te zorgen dat ze de kansen van morgen kunnen benutten”, besluit Mendonca. „Onze Evolution Series Tier 4-locomotief is de brugtechnologie die op betrouwbare wijze voldoet aan de evoluerende duurzaamheidsbehoeften van onze klanten en de industrie.”