GORIVO HVO-a i budući motor za sagorijevanje vodika igraće ulogu u smanjenju emisija željezničkih pruga.
„Možemo zamijeniti stara vozila novim održivim vlakovima; međutim, također moramo učiniti nešto da smanjimo ugljični otisak postojećih vozila koja rade na dizelu“, izjavio je Sittipan Reinold, Program Lead Diesel Exit Rail u Deutsche Bahnu, tokom webinara sestrinskog objavljivanja RailTech.com.
Smanjenje trenutnih emisija za postojeće dizel vozove je u srži DB-ovog dizel exit programa, koji je pokrenut ove godine. „Dok je DB proslijedio plan i objavio svoj cilj klimatske neutralnosti od 2050. na 2040. godinu, to znači da je ostalo samo 18 godina, što je u smislu ciklusa inovacija na željeznici vrlo kratko vrijeme“, izjavio je Sittipan Reinold.
Jedan od načina na koji DB želi smanjiti emisije operacija je prebacivanje na gorivo HVO-a. „HVO je biološko gorivo napravljeno od otpadnih i zaostalih i komponenti sirovina. Pošto nema fosilno porijeklo, a za proizvodnju se koristi zelena struja, emisije CO2 goriva HVO-a koje kupujemo su za 90 posto niže od dizela. Osim toga, ima certifikate koji garantuju da je najzeleniji HVO i da je bez palminog ulja.“
Međutim, ima li dovoljno HVO-a na raspolaganju da se podstaknu sve operacije DB-a?
„U Njemačkoj, DB troši oko 250 miliona litara dizela“, kaže Reinold. Ukupni proizvodni kapacitet HVO-a u 2021. dostigao je oko 4 milijarde litara. DB procjenjuje da će biti dovoljno zelenih HVO-a za barem sve njihove operacije i druge učesnike na tržištu. Prema navodima njemačke kompanije, količina HVO-a sa najzelenijim etiketama još nije na nivou potrebnom za sve operacije DB-a, ali će to ići na sve veću potražnju i trebala bi biti dovoljna s postupnom konverzacijom stanica za punjenje gorivom.
Uloga vodika
Dok gorivo HVO-a može znatno smanjiti emisije u kraćem periodu, oči su često na vodiku kako bi se u budućnosti, kao i za željeznicu, u potpunosti realizuju emisije neto-nula. Trenutni vodikov pogon dostupan za vlakove – ćelije sa vodikovim gorivom – možda nije odgovor na sve. „Za retrofitiranje vlaka s dizel mehaničarskog motora, trebali biste električiti cijeli powertrain automobila, pa smo tražili druge mogućnosti i druge tehnologije za retrofitiranje naših postojećih vlakova. Ćelije sa vodikovim gorivom vidimo uglavnom kao rješenje za nove vlakove“, kaže Reinold.
Prema Reinoldu, trenutno još uvijek postoji tehnološki jaz u alternativnim pogonima za vlakove. „Za teški promet, gorive ćelije imaju svoja ograničenja kada je riječ o performansama. Dakle, tražili smo motore sa sagorevanjem vodika jer imate iste ili skoro iste performanse.“ Iz tog razloga i u slučaju retrofittinga, DB također gleda u mogućnosti motora sa sagorijevanjem vodika, koji sagoriješu vodik na sličan način kao dizelski motori sagoriješ gorivo ali bez emisije CO2. Ove vrste motora su, međutim, još u razvoju. „Glavna prednost je u tome što biste mogli koristiti isti postojeći motor, uz neke preinake. Ovo je manje složeno od naelektrisanog celog powertraina, koji je neophodan za upotrebu ćelija sa vodikovim gorivom.“
Međutim, potrajaće neko vreme pre nego što ovaj hidrogenski motor bude operativan za vozove. „Za pilot projekat bi bilo trebalo oko 5 ili 6 godina, a nakon toga možemo gledati na to da ga implementiramo za veću flotu“, kaže Reinold. Stoga bi HVO igrao bitnu ulogu u smanjenju trenutnih emisija jer još uvijek treba razvijati neka tehnološka dešavanja. Također, nije uvijek ekonomski izvodljivo uložiti milijune eura u vodikove gorive ćelije ili baterije ako to vozilo za nekoliko godina izađe iz upotrebe, dok se HVO može koristiti u posljednjim godinama dizel vlakova za smanjenje emisije.
U željezničkom sektoru postoji znatno zanimanje za motor sa sagorijevanjem vodika, izjavio je Frederik Wewetzer, programski menadžer Vodik i gorive ćelije u Now GmbH. „Međutim, u Njemačkoj, politička strategija je fokusiranje na tehnologiju ćelija na vodikovo gorivo. Posebno za retrofitiranje, interes industrije za motore sa sagorijevanjem vodika za vlakove je ogroman, i definitivno bi ga trebali razmotriti za retrofitiranje dizel vlakova.“ 36 posto željezničkih operacija ili 244 miliona kilometara velike njemačke mreže upravljano je dizelskom vučom u 2017. godini.
Održivost proizvodnje goriva
Općenito, izvor ‘održivog’ goriva igra istaknutu ulogu u konačnim emisijama; također za vodik, kaže Marko Kapetanović, koji je napravio istraživačku studiju za izračunavanje emisije CO2 različitih opcija alternativnih pogona za željezničku prugu Arriva u Groningenu, u Holandiji.
Vozovi u Groningenu su dizel-električni vlakovi sa hibridnim sistemom, pa ako bi bili pretvoreni u motor sa unutrašnjim sagorevanjem koji radi na vodiku, to bi čak rezultiralo povećanjem emisije stakleničnih gasova u odnosu na dizelsko vozilo ako bi se koristio sivi vodik, proizveden prirodnim gasom ili elektrolizom sa sivom strujom.
„Prelazak na, na primjer, vodik je relativno brz proces koji se može postići u kraćem periodu, te tako može smanjiti emisije u kraćem periodu“, objasnio je Kapetanović. Međutim, izbor dizel alternative zavisi od mnogih faktora, a za svaku željezničku liniju razmatranje uzimanja u obzir emisija i izvodljivosti je od kritičnog važnosti za prebacivanje na održive operacije.
