Most kolei towarowej do przyszłości net-zero: lokomotywa serii Evolution Tier 4 firmy Wabtec
Prawie dekadę po serii niszczenia emisji, platforma innowacyjna Tier 4 firmy Wabtec dopiero się rozpoczyna.
Wprowadzenie
Na początku 2000 roku firma Wabtec (wówczas GE Transportation) stanęła przed ważną decyzją. W związku z normami emisji Tier 2 dla CO2, tlenków azotu (NOx) i cząstek stałych (PM), które mają wejść w życie w 2005 r., czy firma powinna zmodyfikować swoją popularną lokomotywę FDL, aby spełniała bardziej rygorystyczny system środowiskowy — rodzaj podejścia przyrostowego przyjętego przez konkurentów — czy też przyjąć zupełnie inną strategię?
Wyczuwając, że zrównoważony rozwój ma pozostać, a normy emisji będą nadal spadać w przyszłości, Wabtec zrobił to, co w przeszłości robił w kluczowych momentach zmian w branży: postawi ł na innowacje.
Zamiast dokonywać krótkoterminowej modernizacji swojej starszej lokomotywy FDL, zainwestowała w przyszłość, opracowując nową platformę silnikową zbudowaną zarówno pod kątem wydajności, jak i zrównoważonego rozwoju. Powstała lokomotywa serii Evolution.
Od prawie 20 lat platforma Evolution Series stanowi podstawową część portfolio Wabtec i floty jego klientów. Odpowiedziała na wezwanie bezpośrednich wyzwań kolei towarowych, zapewniając jednocześnie bogatą bazę dla ciągłego doskonalenia, przełomowych innowacji i postępów w zakresie zmian, które kierują przemysłem kolejowym do dziś - a wszystko to przy jednoczesnym przestrzeganiu coraz bardziej restrykcyjnych wymogów dotyczących emisji.
Teraz stoi przed największym jak dotąd wyzwaniem: prowadzeniem branży w drodze do zerowej przyszłości. Gwiazdą serialu jest lokomotywa Evolution Series Tier 4.
Podczas gdy inni „zaciskali”, „Wabtec” zaginął
Kiedy EPA podpisała normy emisji Tier 4, ustanowiła niesamowicie wysoką poprzeczkę. Do 2015 r. linie kolejowe musiałyby zmniejszyć emisję PM i NOx w nowych silnikach o 90% w porównaniu ze starszymi modelami lokomotyw. Podczas gdy siedmioletni (2008-2015) okres fazy wprowadzania zapewnił producentom lokomotyw trochę poduszki, surowe nowe standardy nie pozostawiły gdzie się ukryć.
Zmniejszenie o 90% wymagałoby radykalnego podejścia. Większość producentów sięgnęła po technologie oczyszczania mocznika jako rozwiązania, które wymagały dodatkowego wyposażenia w bloku silnika i przyniosły ze sobą zarówno wpływ na wydajność paliwa, jak i kosztowny program konserwacji.
Wabtec zaginął. Włączył technologię recyrkulacji spalin (EGR) zamiast technologii oczyszczania spalin, unikając potrzeby stosowania uciążliwych, kosztownych i wydajnych systemów emisji spalin.
Koleje klasy 1 głosowały nogami. Obecnie eksploatowanych jest ponad 1000 lokomotyw Wabtec Tier 4. Te sześcioosiowe giganty o wadze 432 000 funtów dostarczają 4500 koni mechanicznych i mogą osiągnąć maksymalną prędkość 75 mil na godzinę, ciągnąc tysiące ton ładunku. Połączenie silnego paliwa i wydajności operacyjnej oraz osiągnięcie znacznej redukcji emisji PM i NOx o 90% sprawiły, że silnik Wabtec Tier 4 stał się popularnym wyborem w różnych zastosowaniach, od okrętów po lokomotywy i środowiska o dużej lub niskiej mocy.
„Sukces naszego silnika Tier 4 jest naprawdę funkcją solidnego planu rozwoju technologii i bardzo zaangażowanego zespołu, który doprowadzi jego wdrożenie do wymaganego poziomu wydajności i niezawodności” - mówi Rogerio Mendonca, prezes Wabtec ds. wyposażenia frachtowego. Obecnie na całym świecie pracuje ponad 10 000 silników z serii Evolution, z czego ponad 1100 to Tier 4. Ważne jest, aby pamiętać, że platformy te są zbudowane na dziesięcioleciach sprawdzonej wydajności, czego nasi klienci naprawdę od nas szukają”.
Zrównoważona przyszłość
Jednak EGR i inne zalety technologiczne występujące we wczesnych silnikach Tier 4 firmy Wabtec oraz silne przyjęcie na rynku, które nastąpiło, opowiadają tylko połowę historii. Ostateczny sukces Tier 4, a powodem, dla którego bierze on znaczenie w ambicjach zrównoważonego rozwoju linii kolejowych klasy 1, jest to, że jest to sprawdzona platforma dla ciągłych innowacji.
Od momentu wprowadzenia na rynek w 2015 roku firma Wabtec zainwestowała w osiągi Tier 4 i zdolność adaptacji do nowych, bardziej przyjaznych dla środowiska źródeł paliwa. Jeśli chodzi o osiągi, firma Wabtec nadal poprawiała niezawodność Tier 4, jednocześnie zwiększając oszczędność paliwa. W rzeczywistości Wabtec testuje nowe rozwiązania oszczędzające paliwo, podobne do swojego produktu FDL Advantage, aby zmniejszyć zużycie paliwa i emisje.
Jednak to wiodąca pozycja firmy Wabtec w badaniu i inwestowaniu w wykorzystanie alternatywnych, niskoemisyjnych i bezemisyjnych paliw dla swojego Tier 4s — platformy z prawie 20-letnią innowacyjnością, niezawodnością i wydajnością już wbudowanej — pozycjonuje te wszechstronne silniki jako pomost do osiągnięcia celów netto w branży kolejowej w zakresie zerowej emisji netto. Silniki Wabtec Tier 4 już ciężko pracują, dostosowując się do znacznej liczby technologii dekarbonizacji i zrównoważonego rozwoju, podczas gdy przejście na technologie czysto zeroemisyjne dojrzewa i ewoluuje.
Na przykład dzisiejsze silniki Wabtec Tier 4 mogą pracować z biodieslem i odnawialnymi olejami napędowymi, a także skroplonym gazem ziemnym. Te opcje o niższej emisji dwutlenku węgla zapewniają przewoźnikom kolejowym maksymalną elastyczność w dążeniu do odpowiedniej dla nich ścieżki dekarbonizacji, co pomaga im spełnić obecne przepisy - i krótkoterminowe zobowiązania do zrównoważonego rozwoju - jednocześnie przygotowując się do przyszłości o zerowej emisji dwutlenku węgla.
Opcje i innowacje nie kończą się na tym. W rzeczywistości dopiero się zaczynają, gdy Wabtec przygotowuje silnik Tier 4 do spalania wodoru. I chociaż następny rozdział w poszukiwaniu rozwiązań o zerowej emisji zajmie trochę czasu, aby rozgrywać się i osiągnąć rentowność komercyjną, Tier 4 będzie dostępny, kiedy to nastąpi — tak jak jest teraz, zapewniając klientom niezawodną ścieżkę „prawie zerową” tak długo, jak jest to potrzebne.
„Dzisiaj używamy naszego poziomu 4s we wszystkich częściach naszego systemu i we wszystkich rodzajach usług”, mówi Keith Solomons, wiceprezes ds. Mechaniki w BNSF Railway. „Kiedy podjęliśmy decyzję o zakupie nowych Tier 4s od Wabtec, było to strategiczne, ponieważ wiedzieliśmy, że kupując nowe, będziemy kupować najczystszą, najbardziej energooszczędną i najbardziej niezawodną lokomotywę dostępną, zamiast regenerować istniejące starsze lokomotywy zabytkowe”.
Most do przyszłości
Jedną z piękności lokomotywy Wabtec Evolution Series Tier 4 jest to, że jest ona ostatecznie „agnostykiem paliwa”. Realizuje trudne zadanie radykalnego zmniejszenia emisji, jednocześnie zapewniając niezawodność, wydajność i całkowity koszt posiadania. I robi to wszystko, zapewniając jednocześnie elastyczność, aby dostosować się do następnej ważnej innowacji w zakresie zrównoważonego rozwoju, niezależnie od tego, czy jest i kiedy tylko się stanie, tam, gdzie ma to największe znaczenie - na torach.
„Naszym zadaniem w Wabtec jest posiadanie jednej stopy w teraźniejszości, aby pomóc klientom sprostać dzisiejszym wyzwaniom, a jedną stopą w przyszłości, aby zapewnić, że będą mogli wykorzystać możliwości jutra” - podsumowuje Mendonca. „Nasza lokomotywa serii Evolution Tier 4 to technologia mostowa, która niezawodnie spełnia zmieniające się potrzeby naszych klientów i branży w zakresie zrównoważonego rozwoju”.