Schmutziger Dieselkraftstoff hält den Schwerlasttransportsektor des Landes immer noch fest im Griff, aber es sieht so aus, als ob die Eisenbahnunternehmen endlich bereit sind, sich zu befreien. In der neuesten Entwicklung hat die Sierra Northern Railway gerade einen Zuschuss von 4 Millionen US-Dollar für den Bau einer emissionsfreien Switcher-Lokomotive mit Wasserstoff-Brennstoffzelle erhalten. Wenn alles nach Plan läuft, könnten alle 760 Umschalter- und Kurzstreckenlokomotiven im Bundesstaat Diesel abwerfen, und der Umschalter könnte sich über die gesamte Eisenbahnindustrie erstrecken. Was den Wasserstoffwinkel betrifft, so ist das ein ganz anderer Fischkessel.
Was ist das Besondere an Switcher-Lokomotiven?
Auf den ersten Blick scheint die Umstellung von Umschalterlokomotiven auf emissionsfreie Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie keinen großen Unterschied zu machen. Switcher-Lokomotiven fahren schließlich kaum irgendwo hin. Sie gehen einfach auf dem Bahnhof hin und her, schließen Eisenbahnwaggons an und haken sie aus.
Eine typische Switcher-Lokomotive ist jedoch fast ständig im Einsatz, und diese Meilenstücke summieren sich.
Das emissionsfreie Eisenbahnprojekt Sierra Northern beinhaltet den Umbau einer Umschalterlokomotive, die jährlich bis zu 10.000 Gallonen Diesel verbraucht, was im Vergleich zu anderen tatsächlich eher klein ist. Laut Sierra Northern beträgt der Durchschnitt der in Kalifornien verwendeten Umschalterlokomotiven durchschnittlich 50.000 Gallonen pro Jahr.
Die 4-Millionen-Dollar-Lokomotive für Wasserstoffbrennstoffzellen
Wenn 4 Millionen Dollar für eine Lokomotive viel zu tun haben, dann ist es das auch. Tatsächlich zahlt es nicht einmal für eine neue Lokomotive. 4 Millionen US-Dollar sind jedoch Erdnüsse im Rahmen des Gesamtplans, der darin besteht, die Eisenbahnen des Landes zu dekarbonisieren.
Die 4 Millionen US-Dollar werden für den Umbau einer vorhandenen Diesellokomotive in eine emissionsfreie High-Tech-Bestie verwendet, die den Weg für den Umbau der gesamten US-Lokomotivenflotte ebnen wird.
Zusätzlich zu den Wasserstoff-Brennstoffzellen- und Speichersystemen wird die Wasserstoff-Brennstoffzellen-Lokomotive über einen Energiespeicher vom Batterietyp und fortschrittliche Steuerungssysteme verfügen. Es wird als reale Echtzeit-Datenerfassungsplattform zur Bewertung von Leistung und Kosten dienen, mit Blick auf eine schnelle Dekarbonisierung „in naher Zukunft“, wie Sierra Northern mitteilt.
Um das Skalierungspotenzial in einen Zusammenhang zu bringen, ist Sierra Northern in Kalifornien auf einer Strecke von etwa 75 Meilen tätig. Ein weiteres führendes US-Eisenbahnunternehmen, Norfolk Southern, beansprucht 19.500 Streckenmeilen in 22 Bundesstaaten und im District of Columbia. 3.400 Lokomotiven rollen auf den Schienen.
Was ist mit dem Wasserstoff?
Ja, was ist damit? Wasserstoff erhält Requisiten als emissionsfreier Kraftstoff. Beim Einsatz in einer Brennstoffzelle reagiert sie mit Umgebungsluft, um Strom zu erzeugen. Wasser ist das einzige Nebenprodukt. Das Abschatten des Auspuffrohrs ist jedoch ein langer, schmutziger Schwanz. Fast der gesamte Wasserstoff, der heute auf der ganzen Welt zirkuliert, wird aus fossiler Energie hergestellt, hauptsächlich aus Erdgas.
Zum Glück für den Planeten ist der Markt für erneuerbaren Wasserstoff im letzten Jahr explodiert. Der Hauptweg ist die Elektrolyse, bei der ein elektrischer Strom an Wasser angelegt wird, wodurch Wasserstoff herausgedrückt wird. Wenn Sie erneuerbare Energie für den Strom hinzufügen, haben Sie praktisch überall auf der Welt ein Rezept für die Erzeugung von Wasserstoff. Einer dieser Teile der Welt sind die USA, wo Wasser, Wind und Sonnenschein im Überfluss vorhanden sind.
Warten Sie, nicht dieser erneuerbare Wasserstoff!
Die USA erzeugen auch viel Abfall, und das ist der Schlüssel zu einer weiteren nicht fossilen Wasserstoffressource, die für das Wasserstoffbrennstoffzellenlokomotivenprojekt Sierra Northern im Spiel sein könnte.
Lassen wir sie es hier erklären:
„Sierra Northern Railway ist die Frachtabteilung der Sierra Railroad Company in Privatbesitz. Die Sierra Railroad Company ist auch der Haupteigentümer der Sierra Energy Corporation, die einen eigenen Abfall zur Reinigung der Wasserstofftechnologie entwickelt hat: FastOx® Vergasung.”
Also lass es uns haben Sierra Energy übernehmen:
„Das FastOx-System nutzt Wärme, Dampf und Sauerstoff, um Abfälle auf molekularer Ebene abzubauen. Organische Materialien verwandeln sich in ein energiedichtes Synthesegas. Anorganische Stoffe schmelzen zu einem nicht auslaugenden Stein und Metallen. Abfall wird im FastOx-Prozess vollständig in hochwertige Produkte ohne Emissionen umgewandelt. Es gibt keine giftigen Nebenprodukte und keine Prozessemissionen. “
Erzählen Sie! Sie pressen sicher viel Saft aus diesem FastOx. Abgesehen von Wasserstoff kann das System emissionsarmes Synthesegas, schwefelfreien Diesel und Ammoniak produzieren.
Die grüne Lokomotive der Zukunft
Apropos freie Klimafahrten: Die US-Eisenbahnindustrie hat mit einer Hand für die Kraftstoffeffizienz geworben, während sie angeblich die Motor zur Verweigerung des Klimawandels mit dem anderen. Das ist kein Schock, wenn man bedenkt, wie viel Kohle, Öl und Erdgas auf der Schiene im ganzen Land transportiert werden.
Es sieht jedoch nicht besonders gut aus. Die Interessengruppen der Eisenbahn müssen schnell handeln, wenn sie gegen emissionsfreie Lastkraftwagen um Fracht konkurrieren wollen. Die Energieabteilung hat kürzlich 100 Millionen US-Dollar für die Forschung und Entwicklung von Brennstoffzellen-Langstrecken-LKWs bereitgestellt, zusätzlich zu den erheblichen Anstrengungen, den Markt für Elektrofahrzeugbatterien der nächsten Generation voranzutreiben.
Es scheint, dass sich die Eisenbahnindustrie in den USA und weltweit bereits aus ihrem Dieselschlaf rührt. Interessanterweise ist ein Partner des Wasserstoffbrennstoffzellenprojekts in Sierra Northern das Unternehmen OptiFuel, das sich mit Cummins und BAE Systems zusammengetan hat, um Wasserfahrzeuge und Mikronetze sowie Lokomotiven zu dekarbonisieren.
Im vergangenen Sommer hat OptiFuel einen Zuschuss des Energieministeriums in Höhe von 2,6 Millionen US-Dollar für den Nachweis von erneuerbarem Erdgas fertiggestellt eine 4.300 PS starke LinienlokomotiveDies würde sowohl die Fracht- als auch die Passagiernutzung umfassen.
“Das Programm wird zeigen, dass eine Reihe von im Handel erhältlichen, von der EPA zertifizierten Triebwerken eine kurzfristige Lösung mit geringem Risiko darstellt, um eine erschwingliche RNG-Hybrid-Lokomotive mit nahezu null Emissionen zu schaffen und gleichzeitig die Kraftstoffkosten um 50% zu verbessern.” OptiFuel erklärt.
OptiFuel nimmt bereits Bestellungen für sein modulares RNG-Umrüstsystem für bestehende Umschalterlokomotiven entgegen. Es scheint, dass das Unternehmen bestrebt ist, der Konkurrenz durch batterieelektrische Akteure einen Schritt voraus zu sein.
„Die Lokomotiven werden mit 100% RNG / Biomethan betrieben und können einen Energiegewichtungsgrad (CI) aufweisen, der 200 bis 300% unter dem Wert einer 100% batterieelektrischen Lokomotive liegt, die mit erneuerbaren Energien wie Sonne oder Wind betrieben wird.“ sagt OptiFuel.
OptiFuel ist auch das wichtigste Fazit für seine neue Lokomotive. Das konventionelle einmotorige Setup wird zugunsten mehrerer Motoren abgeschafft, was nach Schätzungen des Unternehmens den Kraftstoffverbrauch um 20% bis 40% senken wird.
OptiFuels Lokomotivmotor ist ein Riff des Cummins ISX12N, der laut OptiFuel derzeit in mehr als 12.000 Lkw der Klasse 8 auf den Autobahnen fährt.
Schnelle Dekarbonisierung für US-Eisenbahnen
In einer noch interessanteren Wendung setzt OptiFuel sein neues Stipendium der Energieabteilung in die USA ein Verkehrstechnologiezentrum, das unter dem Dach der Association of American Railroads steht, der von der Outed out-Einheit Der Atlantik vor ein paar Jahren für Finanzierung der Verweigerung des Klimawandels.
Nun, das war es dann. Behalten Sie das Transportation Technology Center im Auge, um in den kommenden Jahren einen Einstieg in saubere Technologie zu erhalten. Es befindet sich in Pueblo, Colorado, dem Heimatstaat des National Renewable Energy Laboratory des Energieministeriums.
Nur sagen! TTC ist ein Bundeslabor, das der Federal Railroad Administration gehört und von einer hundertprozentigen Tochtergesellschaft, der Association of American Railroads, dem Transportation Technology Center, Inc., betrieben wird.
„Durch diese äußerst effektive und wirkungsvolle öffentlich-private Partnerschaft arbeiten AAR und FRA seit fast vier Jahrzehnten bei TTC zusammen“, schwärmt die Association of American Railroad. Halten Sie also an Ihren Hüten fest.
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Bild: Wasserstoffbrennstoffzelle Umbau der Lokomotive Mit freundlicher Genehmigung der Sierra Northern Railway.
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