East Midlands (UK) — wodorowa lokomotywa towarowa dla zielonej logistyki
Projekt pilotażowy w regionie East Midlands (Wielka Brytania) ma na celu zastosowanie napędu wodorowego w przewozach towarowych. Inicjatywa koncentruje się na modernizacji lokomotyw manewrowych i liniowych obsługujących terminale przemysłowe, aby zredukować emisje i hałas w gęsto zaludnionych obszarach.
| Zakres | Pilotażowa konwersja lokomotywy towarowej na napęd wodorowy z ogniwem paliwowym; testy na trasach regionalnych i bocznicach przemysłowych |
|---|---|
| Partnerzy | Hydrogen East Midlands, Porterbrook (leasing taboru), uniwersytety techniczne z regionu, lokalne władze i firmy logistyczne |
| Architektura napędu | Ogniwo paliwowe PEMFC + bateria trakcyjna; system hybrydowy z możliwością rekuperacji energii z hamowania |
| Moc | Około 1 MW mocy trakcyjnej; konfiguracja skalowalna do cięższych pociągów towarowych |
| Zbiorniki H₂ | Kompozytowe, 350 bar; instalacja dachowa i w przestrzeniach wydzielonych; systemy bezpieczeństwa zgodne z normami UK Rail |
| Bezpieczeństwo | Detektory wycieków H₂, awaryjne odcięcia, systemy chłodzenia, normy EN 45545 i TSI Noise |
| Testy | Faza 1: badania stanowiskowe i walidacja HIL; Faza 2: próby torowe i eksploatacja w ruchu towarowym (terminal – port – bocznica) |
| Cel TRL | TRL6–7 (demonstracja w warunkach operacyjnych) |
| Finansowanie | Granty Innovate UK, wsparcie władz regionalnych East Midlands, wkład partnerów przemysłowych |
Architektura energetyczna
Lokomotywa została wyposażona w zestaw ogniw paliwowych PEM o mocy kilkuset kilowatów, które zapewniają energię ciągłą, oraz baterię litowo-jonową, działającą jako magazyn energii do obsługi szczytów mocy. Strategia EMS utrzymuje FC w optymalnym punkcie pracy, a energia z hamowania jest kierowana do baterii. System charakteryzuje się wysoką sprawnością energetyczną w misjach manewrowo-towarowych.
Integracja techniczna
Retrofit przeprowadzono na bazie istniejącej lokomotywy towarowej z przekładnią elektryczną. Usunięto jednostkę diesla, zastępując ją modułami FC i baterii. Zbiorniki H₂ umieszczono w bezpiecznych przedziałach dachowych z kontrolą temperatury i wentylacją. Modernizacja objęła również systemy chłodzenia i diagnostyki pokładowej.
Korzyści operacyjne
- Zero lokalnych emisji — brak CO₂ i pyłów w rejonach terminali.
- Niższy hałas — istotne dla mieszkańców obszarów zurbanizowanych.
- Elastyczność logistyczna — możliwość pracy zarówno na krótkich bocznicach, jak i trasach regionalnych.
- Niższe koszty paliwa — przy zastosowaniu zielonego wodoru.
Wyzwania inżynieryjne
Najważniejsze wyzwania obejmują integrację zbiorników H₂ w lokomotywach o ograniczonej przestrzeni, zapewnienie bezpieczeństwa operacyjnego w ruchu towarowym oraz rozwój infrastruktury tankowania wodoru w terminalach. Kluczowym elementem będzie także trwałość stosów PEM w cyklach pracy manewrowo-liniowej.
Znaczenie dla rynku
Projekt East Midlands ma strategiczne znaczenie jako pierwszy w Wielkiej Brytanii program wodorowej lokomotywy towarowej. Udana demonstracja może stać się katalizatorem dla wdrażania wodoru w logistyce kolejowej w całym kraju i w Europie.
Wnioski inżynieryjne
Projekt udowadnia, że wodór jest realną alternatywą dla diesla w logistyce kolejowej. Połączenie ogniwa paliwowego i baterii zapewnia elastyczność energetyczną i wysoką sprawność. Wdrożenie na większą skalę będzie zależało od dostępności taniego wodoru i rozwoju infrastruktury tankowania.
Opracowanie redakcyjne.
