Proekologiczne rozwiązania na kolei cz. II

Jakie są współczesne trendy ekologiczne na współczesnej kolei? Jakie wyzwania stoją przed tą gałęzią gospodarki? Odpowiedzi na te pytania przedstawiła Beata Pałac na łamach „KZA Express” 01(17)2021 – poniżej prezentuję drugi fragment tego tekstu. 

Niski udział kolejnictwa w emisyjności nie zwalnia tej gałęzi transportu z działań proekologicznych. Te, zgodnie ze światowymi trendami, podejmowane są w naszym kraju co najmniej od kilkunastu lat. – Tylko w przypadku grupy PKP SA. możemy wymienić szereg działań podejmowanych przy wykonywanych modernizacjach i budowie budynków kolejowych, takich jak dworce czy infrastruktura przystankowa. Stosowane są np. panele fotowoltaiczne czy zamknięte obiegi wody. Zaś co do samego transportu kolejowego, powstało założenie, że poprzez podjęcie szeregu działań do 2030 roku kolej zmniejszy zużycie energii o 1,2 TWh. Takie oszczędności możemy uzyskać poprzez zastosowanie rekuperacji energii wraz z olicznikowaniem lokomotyw czy wprowadzenie ecodrivingu. Niektórzy przewoźnicy w kraju już stosują te rozwiązania i widzą realne oszczędności, a co za tym idzie zmniejszoną emisję zanieczyszczeń środowiska – komentuje Mateusz Izydorek, Dyrektor Biura Klastra „Luxtorpeda 2.0”. Dane statystyczne wskazują, że ponad połową lokomotyw w Polsce stanowi trakcja spalinowa (lokomotywy manewrowe, liniowe, pojazdy specjalne). To one w szczególności objęte są działaniami proekologicznymi. Przygotowane w latach 2006–2010 w Katedrze Pojazdów Szynowych i Transportu Politechniki Krakowskiej strategie odnowy parku lokomotyw spalinowych dla największych polskich przewoźników kolejowych (PKP Cargo S.A, PKP LHS Sp. z o.o. i in.) kontynuowane są do dzisiaj. – Podejmowane projekty dotyczące odnowy lokomotyw spalinowych związane były z ich modernizacją, która obejmowała wymianę starych, wyeksploatowanych silników spalinowych na nowoczesne jednostki spełniające bardzo restrykcyjne normy emisji spalin Stage IIIA, IIIB i aktualnie Stage V wg obowiązującego Rozporządzenia 2016/1628. Na bazie opracowanych koncepcji zmodernizowano kilkaset lokomotyw, w tym najliczniej lokomotywy manewrowe typu 6D (po modernizacji 6Dg) produkcji NEWAG SA – mówi dr hab. inż. Maciej Szkoda z Politechniki Krakowskiej.

Ekologiczne źródła zasilania

Choć obecnie około 90% przewozów kolejowych wykonywanych jest z użyciem trakcji elektrycznej, to 91% zasilanych jest ze źródeł konwencjonalnych (przede wszystkim z węgla). Dlaczego zatem uważa się, że kolej to wciąż najbardziej ekologiczny środek transportu? – Bez względu na rodzaj użytej energii trakcyjnej transport szynowy jest mniej energochłonny od drogowego. Nawet gdy źródła energii są „emisyjne”, to ruch lokomotywy elektrycznej, a nawet spalinowej, poruszającej ciężki pociąg, wywołuje mniej szkód niż ruch wielu pojazdów drogowych wiozących tę samą  masę – wyjaśnia dr inż. Tadeusz Syryjczyk, partner w ZDG TOR. Należy zatem rozdzielić transport kolejowy od sposobu wytwarzania energii elektrycznej w Polsce. – Transport kolejowy bazujący na energii elektrycznej jest czystszy w swoich podstawach. W tym zakresie nie musimy zmieniać niczego bądź niewiele; wystarczy, że źródła energii, które wykorzystujemy, zmienimy na czyste – podsumowuje dr Grzegorz Wisz, Prezes Zarządu Podkarpackiego Klastra Energii Odnawialnej, Dyrektor Centrum Transferu Technologii Uniwersytetu Rzeszowskiego. Podobnie rzecz się ma z szeroko rozumianą elektromobilnością. – Wykorzystanie kolejowej infrastruktury energetycznej może stanowić także kręgosłup dla transformacji i budowy multimodalnego transportu osobowego. Ten obszar nabiera coraz większego znaczenia w rozwiniętych gospodarkach. Za dwa lata może ruszyć w Polsce produkcja rodzimych samochodów elektrycznych. Jeśli zatem chcemy myśleć o rozwoju i przechodzeniu transportu na pojazdy elektryczne, już dziś musimy myśleć o tym, gdzie będziemy je ładować – zauważa dr Grzegorz Wisz.

Alternatywy dla węgla

W obliczu polityki UE oraz regulacji krajowych wiele osób zadaje sobie pytanie, w jakim okresie możliwe będzie zastąpienie paliwa węglowego odnawialnymi źródłami energii. Dr Jakub Majewski zauważa, że dynamika zmian na rynku energetycznym jest odwrotnie proporcjonalna do działań podejmowanymi w obszarze kolejnictwa. Kwestię tę porusza raport „3 czy 25 kV? – Porównanie systemów zasilania kolejowej sieci trakcyjnej” przegotowany przez Fundację ProKolej. – Jeszcze nie tak dawno jeździliśmy parowozami napędzanymi właśnie węglem. Dziś wykorzystujemy przede wszystkim elektrowozy i zespoły trakcyjne, które w regularnym ruchu osiągają prędkość 200 km/h. Dzięki temu czas przejazdu pociągiem zaczyna być porównywalny z podróżą lotniczą. W Polsce realizowany jest program przygotowania budowy kolei wysokich prędkości, do których wybieramy optymalne źródło zasilania. To kolejna okazja, żeby przenieść na kolej przewozy między głównymi aglomeracjami – komentuje Prezes Fundacji ProKolej. Jedną z alternatyw dla paliw wysokoemisyjnych jest rozwój pojazdów wielonapędowych, jakimi są bimodalne zespoły trakcyjne typu 36WEh produkcji NEWAG i pojazdów hybrydowych na wzór pojazdów samochodowych. –W uproszczeniu polega to na połączeniu standardowego napędu elektrycznego lub spalinowego i dodatkowego zasilania z baterii. Takie pojazdy już istnieją i są eksploatowane od kilku lat przez największych światowych producentów np.: Desiro ML Cityjet produkcji Siemensa, FLIRT Akku produkcji Stadlera czy Talent 3 Bombardiera (aktualnie koncern Alstom). Pojazdy te umożliwiają użytkowanie na odcinkach niezelektryfikowanych. Mogą przejechać na zasilaniu z baterii ponad 80 km przy prędkości do 140 km/h. Ładowanie baterii jest możliwe podczas jazdy pod siecią trakcyjną, jak również za pomocą energii wytworzonej podczas hamowania i na stacjach końcowych – wyjaśnia dr hab. inż. Maciej Szkoda z PK. Kolejną potencjalną alternatywą dla „węgla” jest rozwój technologii zeroemisyjnych z wykorzystaniem wodoru. Polska jest piątym na świecie producentem wodoru, więc sytuacja w obszarze rozwoju napędów wodorowych jest bardzo korzystna. Jak zauważa dr hab. inż. Maciej Szkoda, w teorii wodór ma mnóstwo zalet, a produktem jego spalania jest para wodna. W praktyce jednak wytwarzanie czystego wodoru jest bardzo kosztowne, a zmieszany z powietrzem tworzy ekstremalnie wybuchową mieszaninę (tzw. gaz piorunujący). – Jak pokazują dotychczasowe doświadczenia największych światowych producentów nie wystarczy zaoferować pojazd. Musi to być usługa kompleksowa, obejmująca pojazd plus logistykę dostaw i tankowania oraz magazynowania wodoru dla całego okresu eksploatacji pojazdu. W mojej opinii w najbliższych latach również w Polsce należy spodziewać się dynamicznego rozwoju napędów wodorowych, czemu będzie sprzyjał opracowany w ostatnim czasie przez Ministerstwo Środowiska i Klimatu dokument: „Polska Strategia Wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r. – PROJEKT” – komentuje dr hab. inż. Maciej Szkoda.

Zapraszam do lektury całego artykułu pani Beaty Pałac na https://feniksmedia.pl/publikacje/kza_express/17/.

Kolejna część już wkrótce!