2013. 11. 20.

Tisztább vasút – jönnek a földgázzal hajtott mozdonyok?

Észak-Amerika teherszállító vasúttársaságai hazai szemmel elképzelhetetlen mennyiségű gázolajat fogyasztanak működésük során. A számokat elnézve minden apró megtakarítás összeadódva hamar eléri dollármilliós nagyságrendet, így a vasutak fogékonyak az új ötletekre – és természetesen időnként a károsanyag-kibocsátási szabályozás is kényszeríti őket a változtatásra. Az egyik ígéretes irány a városi buszoknál már elterjedt földgázüzem, ez a lassan kibontakozó történet pedig a napokban két szálon is újabb fejezetet vett. Jönnek a fővonali gázos mozdonyok?


Az észak-amerikai vasutak üzemanyagfelhasználására talán a csillagászati a legtalálóbb kifejezés, a Union Pacific szívének számító Bailey Yard területén például évi 70 millió liter üzemanyagot adnak fel a mozdonyokra. Mivel a vasútvillamosítás egy-két helyi jelentőségű üzemtől eltekintve nem tudott teret nyerni a földrészen, a dízelvontatás részaránya a teherforgalomban gyakorlatilag száz százalékos. A magánkézben lévő vasutak folyamatosan törekszenek működési költségeik lefaragására, természetesen a megtérülés és költséghatékonyság szem előtt tartásával. Többnyire az utóbbi szempontok miatt bukik meg az időnként felmerülő vasútvillamosítás gondolata, de vajon milyen egyéb alternatív hajtóanyagok jöhetnek szóba?

Az olajválság előtt szinte minden vasút kísérletezett gázturbinás járművekkel, így természetesen az észak-amerikai vasutak is, mivel ezek a mozdonyok gyengébb minőségű, ezáltal olcsóbb olajat használtak. A francia RTG-k és az Amtrak Rohr Turboliner vonatai mellett Kanadában is létezett gázturbinás motorvonat, a Union Pacific pedig hatalmas gázturbinás mozdonyokat vásárolt tehervonati forgalomra. A gázturbina speciális tulajdonságai (komplikált indítás, a részterheléses üzem relatíve nagy üzemanyagfogyasztása) miatt viszont még a brutális méretű vonatokkal dolgozó UP sem tudta gazdaságosan foglalkoztatni a gépeket. Az utolsó szöget az verte be a gázturbinás mozdonyok amerikai karrierjének koporsójába, hogy az üzemanyagként használt olcsóbb, de gyengébb minőségű olaj (Bunker C) a finomítói technológia és a műanyaggyártás fejlődésével a nehezen használható melléktermék kategóriából fontos alapanyaggá lépett elő – ennek megfelelően az ára is szárnyalni kezdett.
Ami az újkori fejleményeket illeti, természetesen előkerült az olcsóbb, alternatív üzemanyagok kérdése, a korszellemnek megfelelően a „zöld energia” jelszóval – legfőképpen a szmogról és emiatt később a szigorú emissziós normákról ismeretes Kalifornia állam szabályai miatt. A Burlington Northern Santa Fe (BNSF) Railway ebben az irányban gondolkodva belevágott egy hidrogént égető üzemanyagcellát és gigantikus akkumulátort használó hibrid mozdony megvalósításába, melynek alapját a Railpower 55 példányban gyártott GG20B típusú, Green Goat (azaz zöld kecske) névre hallgató dízel-akkumulátoros hibrid mozdonya képezte. A 2009-ben bemutatott jármű 2010-2011 folyamán már tesztüzemben is bizonyított kaliforniai rendezőpályaudvarokon, a BNSF pedig még szabadalmat is nyújtott be a gép kapcsán. Sorozatgyártásról viszont egyelőre nem hallani – vélhetően az autóiparhoz hasonlóan az üzemanyagként szolgáló hidrogént érintő logisztikai problémák (nagy nyomáson történő szállítás és tárolás, illetve az ehhez kapcsolódó biztonsági aggályok) miatt.

A fenti film egyik főszereplője a BNSF kísérleti, üzemanyagcellás-akkumulátoros hibrid tolatómozdonya, mely a Railpower Caterpillar C9 típusú dízelmotorral szerelt GG20B sorozatán alapul

Napjainkban viszont komolyabb formában került újra elő a földgáz, annak is Liquified Natural Gas (LNG) néven ismert változata, azaz a cseppfolyósított metán. Ez a harmadik út tulajdonképpen nem is annyira forradalmi, ugyanis a városi buszokban már régóta ismert és alkalmazott hajtóanyagról van szó, azonban a vasúti alkalmazás eddig jobbára tolatómozdonyokra (például a BNSF szintén GG20B alapokon nyugvó, 2005-ben bemutatott LNG-üzemű gépei) korlátozódott. Sajnos az LNG egyéb tekintetben sem forradalmi üzemanyag – szállítása ugyanúgy nehézkes, valamint kitermelés, szállítás és felhasználás során fellépő összesített szén-dioxid kibocsátás egyes kutatások szerint összemérhető a szén elégetésével. Az LNG-t ezért inkább a technológiai fejlődés tette potenciális vasúti üzemanyaggá. Egyrészt sokat fejlődtek a szállítás és tárolás infrastrukturális adottságai és technikai feltételei, másrészt árát versenyképessé tette az észak-amerikai palagázkészletek kitermelésének hatékonyabb technológiája.
Ha pedig már olcsóbb és könnyebben hozzáférhető az LNG, a sűrű fillér elvét követő vasutak rögtön megjelennek a piacon. A nagyok közül a BNSF lépett tovább elsőként: múlt heti hír, hogy a Caterpillar égisze alá tartozó Electro-Motive Diesel (EMD) La Grange-ban található gyárából kigördült az első két fecske, két cseppfolyós metánnal hajtott SD70ACe mozdony, és megkezdték tesztüzemüket a BNSF hálózatán. Ahogy fentebb említettük, a BNSF már rendelkezik LNG-üzemű mozdonyokkal, ám itt a típus igazán érdekes: míg korábban tolató szerepkörben dolgoztak a gázos mozdonyok, az SD70ACe már igazi fővonali nagyvad. Természetesen a konkurencia sem akar lemaradni: a CSX Transportation és a General Electric (GE) a napokban írt alá együttműködési megállapodást, mely szerint 2014-ben megkezdik az LNG-hajtású mozdonyok közös fejlesztését. Ez a történet sem ma kezdődött, ugyanis a GE már az idei év elején megkezdte a statikus tesztüzemet, jövőre pedig a CSX hálózatán élesben is bizonyíthatnak a gyártó NextFuel névre hallgató gázrendszerével felszerelt gépek. A hangsúly itt is a vonali alkalmazáson van - a projekt célja ugyanis nem kevesebb, mint az LNG-üzem meghonosítása az igazi „nagypályás” munkakörben, a gigantikus fővonali tehervonatok élén.

Az LNG-t árán kívül egy további tényező is kívánatossá teszi: az amerikai emissziós standardok folyamatosan szigorodnak. Az újabb radikális, egyes káros összetevőkre 70%-os csökkentést előíró, 2015 januárjától érvényes EPA Tier 4 névre hallgató szabvány teljesítése alapesetben a kipufogógázok utánkezelését igényli majd. Ez jellemzően karbamiddal (urea) történik, az ezzel járó logisztikai nyűgöket (még egy feltöltésre szoruló készlet, illetve mozdonyon képződő hulladék, amelyről gondoskodni kell) a vasutak szívesen megtakarítanának. A CSX-GE együttműködés pikantériája, hogy a GE tavaly nyáron büszkén jelentette be első Tier 4 kompatibilis, ám karbamidot nem igénylő mozdonyát, viszont a jelek szerint nem tesznek fel mindent egy lapra, és a LNG formájában alternatív megoldással is készülnek. Az idő és a fővonali üzem darálója pedig majd eldöntik, hogy a gázüzem avagy a dízelüzem kerül majd előbb a gázturbinás üzem mellé a történelem lapjaira.

Magyarics Zoltán

2 megjegyzés:

  1. Egy rövid megjegyzés. Az urea az nem húgysav, hanem karbamid.
    A közúton használt AdBlue is gyakorlatilag karbamid oldat, ami a nitrogén-oxidok eltávolítását teszi lehetővé a füstgázból.

    VálaszTörlés
    Válaszok
    1. Jogos az észrevétel - köszönet érte és természetesen javítva!

      Törlés

Figyelem!

Oldalunkon bizonyos esetben, elsősorban régebbi írások esetén vagy időszakosan valamennyi írás esetén előzetesen moderáljuk a hozzászólásokat vagy a hozzászólások lehetőségének időszakos vagy tartós felfüggesztését. Amennyiben erre nem kerül sor, úgy fenntartjuk az utólagos moderáció jogát. Moderációs alapelveinkről részletesebben az Impresszumban olvashatnak.