Toyota zaprezentowała niedawno nowy moduł ogniw paliwowych, który ułatwi wdrażanie technologii wodorowych do nowych zastosowań w transporcie i przemyśle.
Prawie połowa linii kolejowych w Unii Europejskiej jest zelektryfikowana i umożliwia bezemisyjny transport. Na pozostałych trasach pracują lokomotywy z silnikami Diesla. W ramach europejskiego programu FCH2RAIL (Fuel Cell Hybrid Power Pack for Rail Applications) konsorcjum składające się z partnerów z Belgii, Niemiec, Hiszpanii i Portugalii projektuje i testuje prototypy bezemisyjnych pociągów. Najważniejszym projektem, nad którym pracuje grupa, jest elektryczny pociąg z bimodalnym układem zasilania, łączący zasilanie z sieci trakcyjnej i hybrydowy układ składający się z zestawu ogniw paliwowych i baterii.
Toyota ogłosiła niedawno, że wprowadza na rynek nowy modułowy zestaw ogniw paliwowych. Jego sprzedaż rozpocznie się wiosną lub latem 2021 roku. Nowy produkt jest przeznaczony dla producentów wodorowych pojazdów i urządzeń, takich jak ciężarówki, autobusy, pociągi, statki oraz generatory stacjonarne. Jednym z pierwszych jego zastosowań będzie bimodalny prototyp konsorcjum FCH2RAIL. Moduł jest wyposażony w systemy dostarczania powietrza i wodoru, system chłodzenia i jednostkę sterującą mocą. Urządzenie może dysponować mocą 60 kW lub 80 kW. Na razie nie wiadomo, który wariant modułu FC Toyoty znajdzie zastosowanie w prototypowym pociągu. Projekt FCH2RAIL został uruchomiony w styczniu tego roku. W ramach pierwszego zadania zostały ustalone trasy referencyjne i scenariusze operacyjne dla prototypowego pociągu. Nowy model pociągu będzie korzystał z linii trakcyjnej wszędzie, gdzie będzie dostępna. Jeśli nie będzie mógł pobierać prądu bezpośrednio z sieci, przełączy się na hybrydowy układ zasilania, łączący baterię i wodorowe ogniwa paliwowe (Fuel Cell Hybrid Power Pack).
– Chcemy pokazać, że tego rodzaju hybrydowy pociąg działający w dwóch trybach to konkurencyjna i przyjazna dla środowiska alternatywa dla lokomotyw z silnikiem Diesla – wyjaśnił Holger Dittus, lider projektu i naukowiec z German Aerospace Center w Institute of Vehicle Concepts (DLR).
Obecnie w Europie trwają prace nad zwiększeniem zasięgu linii trakcyjnych na trasach kolejowych. Są to bardzo drogie i czasochłonne inwestycje, których możliwości realizacji zależą od ukształtowania terenu. Alternatywą są pociągi z zasilaniem bateryjnym, ale mają bardzo ograniczony zasięg, który w zależności od trasy i temperatury otoczenia wynosi od 30 do 70 km. Obecnie używane pociągi spalinowe mają niezadowalające osiągi – niewielką maksymalną prędkość i słabe przyspieszenie w porównaniu do pociągów elektrycznych zasilanych z sieci.
– Nasz hybrydowy układ na baterie i ogniwa paliwowe, zdolny do pracy w dwóch trybach, łączy zalety obu rozwiązań – zasilania z sieci trakcyjnej i z własnego źródła. Dzięki temu transport kolejowy stanie się jeszcze bardziej zrównoważony i wydajny energetycznie – powiedział Sergio Gascon, Technical Project Manager z Construcciones y Auxiliar de Ferrocarriles (CAF).
System zasilania nowego pociągu został zaprojektowany w układzie modułowym, aby można było zwiększyć moc i zasięg, dokładając zestawy ogniw paliwowych i zbiorników wodoru oraz baterie. O zasięgu pociągu na trasach bez linii trakcyjnej będzie decydowała liczba zbiorników wodoru. Dzięki modułowej konstrukcji nowy napęd będzie mógł być stosowany nie tylko w pociągach pasażerskich, ale także towarowych. Opracowanie, przetestowanie i zatwierdzenie nowego napędu ma trwać cztery lata. Na ten cel przeznaczono 14 milionów euro, z czego 10 milionów euro pochodzi od europejskiej organizacji Fuel Cells and Hydrogen 2 Joint Undertaking (FCH 2 JU).
Źródło: Toyota
