Alle ombord på Eco-Express: Rail's Hybrid Energy Solutions


Tog har lenge vært en mer drivstoffeffektiv måte å hente frakt på enn lastebiler, men nå kan den føderale regjeringens forsterkede støtte i den alternative energibanen bidra til at "jernhesten" blir enda mer grønn med hybrid lokomotiver og andre fremskritt. Selv om stor godstogstrafikk (målt i lastetrykk) er nede 19 prosent i år på grunn av den forsinkede økonomien, vokste den 47 prosent mellom 1990 og 2007, og jernbanene har vært mer drivstoffeffektive enn lastebiltransportering i minst de siste tiårene, ifølge til foreningen av amerikanske jernbaner. Gjennomsnitts

Tog har lenge vært en mer drivstoffeffektiv måte å hente frakt på enn lastebiler, men nå kan den føderale regjeringens forsterkede støtte i den alternative energibanen bidra til at "jernhesten" blir enda mer grønn med hybrid lokomotiver og andre fremskritt.
Selv om stor godstogstrafikk (målt i lastetrykk) er nede 19 prosent i år på grunn av den forsinkede økonomien, vokste den 47 prosent mellom 1990 og 2007, og jernbanene har vært mer drivstoffeffektive enn lastebiltransportering i minst de siste tiårene, ifølge til foreningen av amerikanske jernbaner.
Gjennomsnittstoget i 1980 brukte fire liter drivstoff til å flytte ett tonn frakt 380 kilometer, og i 2007 økte gjennomsnittet til 700 kilometer, eller tre ganger drivstoffeffektiviteten til en lastebil, sier Steven Forsberg, generaldirektør for offentlige anliggender med BNSF (Burlington Northern Santa Fe Railway) i Fort Worth, Tex.
Nye hybrid lokomotiver er designet for å gjøre enda bedre, handel på samme teknologi som finnes i dagens hybridbiler. General Electric bruker en regenerativ bremseteknologi i sine tog som ligner på en Toyota Prius. Mercedes-Benz Citaro-brenselcelle-transittbussen satte scenen for jernbane-energieffektiviseringssystemer som ble opprettet av hydrogenbrenselteknologiselskapet Vehicle Projects, Inc. i Golden, Colo. Og Chevrolet Volt er grunnlaget for etanolbasert hybrid under utvikling av Milford, Ohio-baserte Alternative Hybrid Locomotive Technologies, Inc. (AHL-TECH).
"Bruken av hybrid lokomotiver kan redusere utslipp av lokalt eksos og energiforbruk, samtidig som det gir en tilstrekkelig eller rimelig mengde strøm til å drive tog, " sier Warren Flatau, talsmann for US Department of Transportation (DOT) Federal Railroad Administration.
Se et lysbildefremvisning med grønn togteknologi
Fordeler og ulemper
Utfordringene som oppstår i å utvikle hybrid-lokomotiver, som krafttetthet og holdbarhet, er de samme som i biler, men i større målestokk på grunn av den store belastningen og de sterke vibrasjoner som er forbundet med jernbanefrakt, sier Glen Merfeld, leder av GE Global Research s kjemisk energisystemlaboratorium.
Hybrid lokomotivteknologi gir mange fordeler, men de kommer med nye hindringer, sier Mike Iden, generaldirektør for bil- og lokomoteksingeniør i Omaha, Neb.-baserte Union Pacific Railroad, landets største jernbaneselskap, med et nettverk på 5150 kilometer.
"I virkeligheten er det ikke noe drivstoff som vil tilfredsstille det vi trenger og vil, " sier Iden. Støtte for et jernbanesystem drevet av hydrogenbrenselceller vil for eksempel kreve en helt ny infrastruktur fordi hydrogen, som er et lite molekyl, vil lekke gjennom eksisterende rørledninger. Også, jernbaner mottar for tiden ikke spesifikke incentiver for å bruke alternativt drivstoff, legger DOT's Flatau til.
Pålitelighet og sikkerhet kan også være et problem. RailPower Technologies Corp.'s Green Goat diesel-elektriske "switcher" - et lite, kortdistanse lokomotiv for montering, demontering og flytting av tog i jernbanevinduer - var en lovende teknologi drevet primært av batterier (selv når den ble tomt) og ansatt sin dieselmotor bare for å lade opp batteriene. Dessverre er de grønne geitens batterier kjent for å ha brent, og tvinger RailPower til å huske, ombygge og oppdatere 59 enheter av lokomotivet i mai 2007, et trekk som koster selskapet ca 15, 5 millioner dollar for garantibetingelser. Nicholasville, Ky. -Baserte RJ Corman Railroad Group, LLC, kjøpte RailPower i juni (pdf). Selv om den grønne geitens fremtid er usikker, er det ingen tvil i tankene om at hybrider vil være en del av blandingen i fremtiden, sier Bruce Greinke, driftsleder i RJ Corman.
Selv om kostnaden for forskning og utvikling gjør hybrider dyrere enn konvensjonelle kolleger, er jernbaneeksperter enige om at besparelsene som oppnås ved forbedret drivstoffeffektivitet, kan gi rask avkastning på investeringen. I 2006 koster en 2000 horsepower Green Geit omtrent $ 750 000 sammenlignet med $ 450 000 for en typisk oppusset dieselbryter, ifølge Forbes.com . Det var også dyrere enn å installere tomgangskontrollteknologi alene, som går for rundt $ 33 000, ifølge US Environmental Protection Agency (EPA) (pdf), men reddet langt mer drivstoff, ifølge en rapport fra US Department of Energy's Argonne Nasjonalt laboratorium. (Pdf)
Andre måter å grønne skinnene på
Hybrider vil bli parret med andre fremskrittende teknologier for å produsere fremtidens grønne jernbaner. Offentlige byråer som Energidepartementet og EPA samarbeider med selskaper for å utvikle lavsvovel diesel og biodrivstoff.
"Det er en kombinasjon av renere drivstoff, fremskritt til motoren, og bruk av utslippskontrollteknologi, sier Allen Schaeffer, administrerende direktør for Diesel Technology Forum, en organisasjon som støtter bruken av ren dieselteknologi.
En bevegelse for full elektrifisering av passasjerbaner er også på vei opp, noe som hittil er blitt forhindret av den ekstravagante kostnaden for infrastruktur - $ 6 millioner til $ 8 millioner per kilometer, sier Arnold Miller, president for Vehicle Projects, et selskap som utvikler prototype brenselcellebiler .
DOT, passasjerbanestyring, American Public Transportation Association, produsenter og andre investorer utvikler en elektrisk drivstrategi som vil øke bruken av elektrisk drevne vei- og jernbaneapplikasjoner, sier Flatau.
"Hybridisering er en av måtene vi kan knytte til alternative energiformer og mer effektivt bruke våre drivstoffressurser, sier Merfeld. "Dette er bare begynnelsen."