Ekologická spása pro vlaky: baterie místo dieselu

2
Ekologická spása pro vlaky: baterie místo dieselu
Fotografie: Wabtec
  • V USA začínají řešit emise z vlakové dopravy
  • Extrémně dlouhé tratě s nízkou frekvencí se nevyplatí elektrifikovat
  • Americké řešení by mohlo inspirovat zbytek světa

Železniční doprava byla ve Spojených státech dlouho stranou zájmu ekologů, protože se na emisích z dopravy podílí pouhými dvěma procenty. Ovšem i to reprezentuje 35 milionů tun CO2 ročně a další škodlivé emise, nepřímo ročně vedoucí k tisíci úmrtím a zdravotnickým nákladům 6,5 miliardy dolarů. Tyto následky navíc často dopadají na nízkopříjmové skupiny, žijící poblíž železničních terminálů či seřaďovacích nádraží. Dalším, a možná tím hlavním důvodem je ale chystaný systém emisních povolenek, který zatíží železniční dopravu navýšenými náklady v řádech miliard dolarů ročně. Kapacita železniční dopravy se má podle cleantechnica.com ve Státech do roku 2050 zdvojnásobit. Ty se navíc na nedávném klimatickém kongresu OSN zavázaly železniční emise řešit.

Řešení nabídli vědci ze státní Lawrence Berkeley National Laboratory. Ti totiž spočítali, že díky prudkému poklesu cen baterií v poslední době se stalo nákladově realizovatelným řešení s dodatečným dosazením trakční baterie do původně diesel-elektrické lokomotivy. Ta už obsahuje elektrické trakční motory i kompletní řídicí soustavu, takže by se zjednodušeně řečeno jen vyměnil zdroj energie. Konkrétně motorgenerátor za trakční baterii.

Ta by nemusela být v lokomotivě, ale v přívěsném vagonu, jak to ostatně nedávno zrealizovalo Wabco. Toto řešení by se navíc dalo pojmout modulárně a takový energetický kontejner by mohl stejně dobře posloužit například elektrické lodi nebo celé obytné čtvrti při výpadku elektřiny. Ve vlakové dopravě, kde se soupravy počítají na tisíce tun, není přidaná hmotnost baterií tak velkým problémem. Kromě toho by použití tzv. bateriového tendru umožnilo využití i stávajících lokomotiv jen s minimálními úpravami, kde by jejich dieselový motor sloužil jako záložní zdroj. A právě takové řešení se zdá být z krátkodobého hlediska nejschůdnější.

Vědci spočítali, že lokomotiva s daným bateriovým tendrem ujede v plném výkonu zhruba 240 km, což se přibližně rovná průměrné vzdálenosti, kterou denně americké nákladní vlaky ujedou. To je sice stále výrazně méně proti akčnímu rádiu dieselu, avšak vyzbrojení na další cestu by nemuselo trvat déle než řádově desítky minut. Ať už dobitím z dostatečně výkonného zdroje, nebo přepřahem vybitých tendrů za nabité. To by samozřejmě při více lokomotivách v soupravě (V USA jich běžně na jednom vlaku jezdí i sedm a některé bývají i uprostřed soupravy) představovalo poměrně složité posunování, avšak i tento problém by byl řešitelný, například rychlým přepřahem za novou sestavu lokomotiv s nabitými tendry. Logistické detaily budou ještě předmětem dalšího výzkumu.

Na první pohled to zní jako drahý nesmysl. Ale už na ten druhý se ukazuje, že využití bateriového pohonu, ať už v podobě kompletní přestavby lokomotiv na bateriové, nebo použití bateriového tendru, se díky poklesu cen baterií a samozřejmě i možnosti použití levnějších typů článků, například Ni-Fe, rychle blíží k cenové paritě s diesely. Takový pohon by navíc vyšel citelně levněji, ať už primárně díky nižší ceně energie v elektřině, nebo sekundárně s odbouranými emisemi a pokutami za ně. Příznivé náklady vycházejí i ve srovnání s palivovými články, s nimiž se sice do budoucna pro železniční dopravu počítá, avšak mají před sebou ještě dlouhou cestu zlevňování výroby i transportu a budování infrastruktury.

Již jsme naznačili možnost využívat bateriových tendrů jako záložního zdroje elektřiny. To je v USA rezonující téma, protože ve stále častějších klimatických extrémech dochází k více a více blackoutům. Příkladem mohou být hned dvě letošní katastrofy – nedávné požáry v Kalifornii a zimní bouře v Texasu, kdy každá z nich připravila miliony lidí o přístup k elektřině. V takových situacích by se mohlo poměrně rychle stáhnout ze sítě potřebné množství elektrických tendrů do postižených oblastí; podle výpočtů by jejich úhrnná kapacita po kompletním přechodu na bateriový pohon činila zhruba 220 GWh. Historie už podobné případy zná; například při ledových bouřích v roce 1998 se octl bez proudu severovýchod USA, spolu s částmi Kanady. Na předměstí Montrealu nechal tamější starosta přistavit dieselelektrickou lokomotivu blízko radnice a ta pak napájela záchranné operace.

Podobný modus operandi by se jistě dal, byť v modifikované podobě, přenést i do jiných částí světa. Evropa má naštěstí většinu hlavních tratí již zatrolejovanou a dále na elektrizaci pracuje, ovšem stále zbývá dost vedlejších štrek se silným nákladním provozem, kde by se podobný model dal také uplatnit. Kouzlo je hlavně v možnosti použít takto dieselelektrickou, či dokonce čistě elektrickou lokomotivu jen s minimálními úpravami (takto se u nás dokonce v omezené míře elektrické lokomotivy v 90. letech používaly). Proto budeme výsledky dalšího výzkumu i případné praktické zkoušky napjatě sledovat.

Diskuze ke článku
Radovan Burkovič
Radovan Burkovič
Nedávno jsme stejnou situaci řešili i v ČR a pro oblast Vysočiny je zpracována studie pořízení pendlujícího bateriového osobního vlaku pro neelektrifikovanou trať, který ale vyjíždí z elektrifikovaného nádraží. Celé řešení představovalo jen nabíjecí místo na konečné, aby bylo možno elektřinou i topit a souprava nevážila nesmysl. Kraj Vysočina ale zřejmě pořídí - a na dalších 40 let tím zakonzervuje - opět naftovou soupravu. Prostě nafta se lépe krade, nic jiného člověka v této situaci nenapadá.

Načíst všechny komentáře

Přidat názor

Nejživější diskuze