Các quan chức đường sắt tin rằng điều đó là có thể, khi thử nghiệm và sản xuất tăng cường thông qua quan hệ đối tác với CSX và chương trình thí điểm với công ty khai thác than
Ảnh chụp từ một video của Canada ở Thái Bình Dương cho thấy đầu máy chạy bằng pin nhiên liệu hydro đầu tiên của ngành đường sắt. CP
THÀNH PHỐ KANSAS - Bạn biết câu chuyện: Vào tháng 11 năm 1939, Electro-Motive FT số 103 bắt đầu chuyến tham quan trình diễn kéo dài 11 tháng, dài 83.764 dặm trên một số lãnh thổ khắc nghiệt nhất mà các tuyến đường sắt của Mỹ có thể ném vào đầu máy xe lửa bốn đơn vị 5.400 mã lực bộ. Trong các cuộc chạy thử nghiệm với các chuyến tàu chở hàng và hành khách, động cơ diesel-điện thử nghiệm đã chứng tỏ mình vượt trội so với cả những đầu máy hơi nước hiện đại nhất. Và trong vòng 20 năm, hơi nước đã bị đánh bại, tạo ra chiếc 103 mà Biên tập viên Xe lửa David P. Morgan gọi là “động cơ diesel đã làm được điều đó”.
FT số 103, người trình diễn đầu máy đột phá của EMD, đã được trưng bày tại Streamliners năm 2014 tại Spencer. Jim Wrinn
Bây giờ, 84 năm sau, bộ ba đầu máy xe lửa chạy bằng pin nhiên liệu hydro nguyên mẫu của Thành phố Kansas thuộc Thái Bình Dương của Canada có thể làm gì với động cơ diesel-điện như chiếc 103 đã làm với hơi nước không?
Các quan chức CPKC tin rằng điều đó là có thể. Và họ nói rằng điều đó là cần thiết để đạt được các mục tiêu giảm phát thải của đường sắt.
Justin Meyer, phó chủ tịch cấp cao về kỹ thuật và cơ khí của đường sắt, cho biết: “Chúng tôi biết với tư cách là một ngành, tại CPKC: Đường sắt phải dẫn dắt ngành vận tải đến một nền kinh tế ít carbon,” Justin Meyer, phó chủ tịch cấp cao về kỹ thuật và cơ khí, cho biết trong ngày đầu tư của CPKC hôm thứ Tư tại Thành phố Kansas. Trạm công đoàn.
Đầu máy xe lửa chạy bằng hydro của CPKC sử dụng pin nhiên liệu để sản xuất điện được lưu trữ trong pin và gửi đến động cơ kéo thông thường của mỗi đơn vị. Đầu máy xe lửa là sản phẩm trí tuệ của Kyle Mulligan, kỹ sư trưởng về công nghệ đường sắt của CPKC. Anh ấy đã trình bày ý tưởng với Giám đốc điều hành CP Keith Creel vào năm 2020 và Creel đã đồng ý chuyển đổi một chiếc SD40-2F duy nhất thành đầu máy vận chuyển hàng hóa chạy bằng pin nhiên liệu hydro đầu tiên của ngành đường sắt.
“Tôi không thể nghĩ ra điều gì quan trọng hơn việc có thể tạo ra một đầu máy xe lửa chỉ thải ra nước dưới dạng khí thải,” Mulligan nói trong một video phát tại ngày đầu tư. Mulligan và nhóm chín người của anh ấy chỉ mất 11 tháng để đi từ ý tưởng đến chạy thử H2 0EL số 1001. H2 0EL là viết tắt của “đầu máy không phát thải hydro”.
“Nó thực sự được xây dựng từ đầu. Tất cả các phần mềm được thực hiện trong nhà, tất cả các thiết kế điện và bản vẽ được thực hiện trong nhà. Việc chế tạo được thực hiện tại địa phương. Chúng tôi đang tạo ra một hệ sinh thái thay đổi,” Mulligan, một kỹ sư và người điều khiển đầu máy được chứng nhận, cho biết. “Dự án này là cơ hội để thay đổi hoàn toàn ngành công nghiệp.”
1001 và đối tác bốn trục của nó, GP38-2H số 1002, sẽ hoàn thành thử nghiệm trong dịch vụ doanh thu trong quý thứ ba và sẽ được bàn giao cho bộ phận vận hành để phục vụ địa phương và bến bãi hàng ngày bắt đầu từ quý IV.
Một đầu máy có lực kéo AC, mã lực cao, AC4400CW số 9517, hiện đang được chuyển đổi thành năng lượng hydro tại cửa hàng của đối tác CPKC, Công ty TNHH Sản xuất và hàn Bilton ở Innisfail, Alberta, cách Calgary khoảng 60 dặm về phía bắc.
Meyer nói: “Các mục tiêu khí hậu của chúng tôi sẽ không được thực hiện nếu không hiểu những gì chúng tôi làm với đội xe mã lực cao của mình. “Điều đó rất quan trọng vì hơn 90% lượng khí thải Phạm vi I của chúng tôi đến từ đội tàu này.”
Phát thải phạm vi I, mà các công ty đang cố gắng giảm đáng kể để hạn chế tác động của biến đổi khí hậu, là phát thải khí nhà kính trực tiếp của họ.
Đầu máy hydro lực kéo AC sẽ tạo ra hơn 6.000 mã lực và dự kiến sẽ hoàn thành các bài kiểm tra chuyển động vào đầu năm tới. Sau đó, nó sẽ được sử dụng trong dịch vụ than, vận chuyển than luyện kim của Teck Resources từ các mỏ của công ty ở miền nam British Columbia đến Vancouver để xuất khẩu. Teck và CP đã công bố chương trình thí điểm vào tháng trước.
Meyer nói: “Những đoàn tàu chạy bằng than đó dài 152 toa và ngày nay chúng đang chạy với bốn đầu máy AC. “Chiến lược của chúng tôi là, sau khi đầu máy của chúng tôi đi vào hoạt động và sẵn sàng đưa vào sử dụng thử nghiệm, chúng tôi sẽ kết hợp nó với một cuộc đấu thầu và cung cấp thêm nhiên liệu cần thiết cho nó và chúng tôi sẽ bắt đầu vận hành đầu máy đó với các đoàn tàu chở than đó.”
Meyer cho biết, thử nghiệm trong dịch vụ than sẽ giúp đầu máy công suất cao vượt qua mức 2,2%, đường cong và thời tiết khắc nghiệt của tuyến chính của CPKC đi qua Canadian Rockies ở phía tây Golden, BC, Meyer nói.
Cũng rất quan trọng đối với chương trình pin nhiên liệu hydro: Sự hợp tác với CSX Transportation mà ngành đường sắt đã công bố vào tuần trước. CPKC sẽ cung cấp các bộ chuyển đổi mà CSX sẽ lắp đặt trên các đơn vị mã lực thấp tại khu phức hợp cửa hàng đầu máy Chesapeake & Ohio trước đây của CSX ở Huntington, W.Va.
“Hợp tác với tuyến đường sắt Cấp I là một điểm then chốt trong dự án này,” Meyer nói. “Nó sẽ cho phép chúng ta làm một số việc. Một là với một đối tác như CSX, chúng tôi sẽ có được sự hiểu biết và giúp đỡ của họ về mặt chuyển đổi với các cơ sở họ có ở Tây Virginia. Chúng tôi mang công nghệ của mình đến với họ và làm việc cùng nhau, chúng tôi sẽ đẩy nhanh số lượng tài sản đi vào hoạt động.”
Meyer nói, việc đưa càng nhiều đầu máy xe lửa chạy bằng pin nhiên liệu vào hoạt động càng nhanh càng tốt là rất quan trọng. Điều đó sẽ cho phép CPKC và CSX vận hành đầu máy xe lửa trong cả bốn mùa và trong các môi trường hoạt động khác nhau. Meyer nói: “Các tuyến đường sắt sẽ hiểu rõ hơn về hoạt động của đầu máy xe lửa và những gì có thể cần thiết để cải thiện độ tin cậy của chúng trong thời gian dài.
Mulligan cho biết bằng cách phát triển các bộ dụng cụ trang bị thêm, CPKC sẽ có khả năng nhanh chóng trang bị lại toàn bộ đội xe điện diesel của mình. “Thật thú vị khi thấy rằng có một con đường chuyển tiếp ngay trước mắt chúng ta,” anh ấy nói thêm.
Meyer cho biết hydro có thể không phải là giải pháp duy nhất để giảm hoặc loại bỏ khí thải nhà kính từ đội đầu máy của CPKC. Nhưng nó có một số lợi thế so với đầu máy xe lửa chạy bằng pin, bởi vì việc cung cấp nhiên liệu hydro tương tự như cung cấp nhiên liệu cho động cơ diesel, ông giải thích.
Cả đầu máy xe lửa diesel và hydro đều có thể đổ đầy thùng nhiên liệu tại các tấm đệm nhiên liệu hoặc bằng xe tải chở dầu và quá trình tiếp nhiên liệu hydro mất khoảng thời gian tương đương với việc đổ đầy thùng nhiên liệu diesel. Quá trình sạc pin-điện mất tới 14 giờ và chỉ có thể được thực hiện tại các địa điểm cố định.
CPKC sẽ không thể sạc lại pin-điện đã cạn kiệt khi ở xa trạm sạc, một thực tế sẽ hạn chế tính linh hoạt trong hoạt động của chúng vì chúng phải được kéo trở lại bộ sạc. “Chúng ta có những lựa chọn nào? Trên loại đường sắt mà chúng tôi chạy, một sợi dây nối dài sẽ không thể chạy qua sân vận hành,” Meyer nói.
CPKC, giống như các tuyến đường sắt khác, đã xây dựng các hoạt động cung cấp nhiên liệu, tuyến chính và bãi của mình xung quanh động cơ diesel-điện, Meyer nói. Ông nói, chuyển sang hydro sẽ là một quá trình chuyển đổi dễ dàng hơn do các đặc tính cung cấp nhiên liệu tương tự của nó.
CPKC đang sử dụng năng lượng mặt trời để sản xuất hydro tại trụ sở chính ở Calgary. Nó cũng có một cơ sở sản xuất hydro riêng ở Edmonton và đã hợp tác với chính quyền tỉnh Alberta để tài trợ cho các đầu máy xe lửa nguyên mẫu thứ hai và thứ ba.
Một chuyến tàu chở than Thái Bình Dương của Canada, chuẩn bị xuất khẩu tại Vancouver, ra khỏi Đường hầm Mount Shaughnessy vào tháng 6 năm 2007. Thành phố Kansas Thái Bình Dương của Canada sẽ thử nghiệm một đầu máy chạy bằng pin nhiên liệu hydro trong dịch vụ than của British Columbia bắt đầu vào đầu năm tới.
