Perusahaan mengembangkan teknologi baru untuk melistriki kereta api

Setiap hari, ribuan penumpang yang melakukan perjalanan ke barat daya dengan kereta api yang meninggalkan stasiun Aldershot melewati sekelompok panel surya di tepi lintasan. Hanya sedikit, jika ada, instalasi yang dapat diperhatikan. Namun mereka mendapatkan tenaga dari kereta yang mereka tumpangi.

“Pada sore hari yang cerah, jika Anda naik kereta api melalui Aldershot, sebagian listrik untuk kereta tersebut akan berasal dari panel surya tersebut,” kata Leo Murray, salah satu pendiri dan CEO Riding Sunbeams, sebuah perusahaan rintisan yang bertujuan menggunakan sumber daya energi terbarukan untuk proyek elektrifikasi kereta api.

Mengendarai Sinar Matahari Dibuat oleh Aldershot Array pada tahun 2019 . Skalanya kecil, hanya 40kW – setara dengan sekitar 10 panel surya di atap yang biasa Anda temukan di rumah-rumah khas Inggris. Namun hal ini menunjukkan bagaimana energi terbarukan dapat langsung diintegrasikan ke dalam jalur kereta api.

Tidak hanya itu, Murray mengatakan saat ini panel surya tersebut merupakan satu-satunya panel surya di negara tersebut yang menyuplai listrik langsung ke rel untuk pergerakan kereta api. “Jika Anda adalah kereta api, itu adalah listrik termurah yang bisa Anda beli,” tambahnya.

Di seluruh negeri dan di seluruh dunia, banyak kereta api masih menggunakan bahan bakar diesel – bahan bakar fosil. Untuk menggunakan listrik, operator kereta api biasanya memiliki dua pilihan: rel listrik, atau saluran udara yang menghubungkan kereta api. Pantograf seperti tangan di atap mereka. Memasang salah satu sistem ini bisa mahal dan menantang secara teknis.

Namun para insinyur sedang mencari cara-cara baru untuk menerapkan teknologi tersebut, dan berbagai pilihan bermunculan, yang dapat mempercepat proyek elektrifikasi.

Hambatan utama terhadap elektrifikasi seringkali adalah keterbatasan jaringan listrik lokal – Sulit untuk mendapatkan akses Koneksi utama untuk mendapatkan kereta Anda. “Masalahnya menjadi jauh lebih buruk,” kata Murray.

Inilah sebabnya ia menganggap panel surya sangat berguna dalam mendukung proyek elektrifikasi kereta api.

Murray mengatakan, setelah proyek Aldershot, dia berharap Riding Sunbeams akan terus mengembangkan proyek percontohan komersial skala penuh. Namun masalah pendanaan menghalanginya.

Namun kini, Network Rail, yang memiliki dan memelihara infrastruktur kereta api di Inggris Raya, Mencari pemasok Untuk proyek energi terbarukan di sisi rel.

“Ini besar,” kata Murray, menjelaskan bahwa bisnisnya berencana mengajukan penawaran untuk sebuah kontrak.

Namun proyek baru membawa komplikasi baru. Di Aldershot, jalurnya sudah dialiri listrik – tinggal memasang panel surya ke sistem yang sudah ada.

Namun untuk kereta api yang mematikan bahan bakar diesel dan beralih ke saluran udara, sulit menggunakan tenaga surya. Hal ini karena panel surya menghasilkan listrik arus searah (DC) sedangkan saluran udara menggunakan arus bolak-balik (AC).

Upaya pembangunan sedang dilakukan di Inggris Perangkat konversi baru Tapi itu mungkin menyelesaikan masalah ini.

Secara terpisah, Colton Junction antara Leeds dan York, persimpangan kereta api tercepat di Inggris – dimana kecepatan kereta mencapai 125mph – baru-baru ini telah dialiri listrik dengan perangkat lunak yang dikembangkan di Universitas Huddersfield.

Perangkat lunak ini menciptakan model 3D dari sistem saluran udara, yang memungkinkan para insinyur merencanakan konstruksinya dengan sangat rinci – mengurangi biaya dengan menghilangkan kebutuhan akan pengujian tradisional dan bentuk penilaian khusus.

“Semuanya ditentukan dalam pengukuran di perangkat lunak,” kata Joao Pombo, direktur asosiasi Institut Penelitian Kereta Api di universitas tersebut. Semua kereta berjalan dengan kecepatan maksimum di persimpangan itu sejak Agustus.’

Namun ada konsep elektrifikasi yang sangat berbeda. Perusahaan rintisan Polandia, NevoMo, telah mengembangkan sistem propulsi elektromagnetik. Itu telah dipasang kembali Kawat aluminium tebal dipasang pada penutup di atas jalur yang ada di antara rel. Ini menciptakan medan magnet yang cukup kuat untuk mendorong gerbong barang yang dilengkapi magnet.

“Kami sepenuhnya menghilangkan lokomotif,” kata pendiri dan CEO Ben Paczek. “Setiap gerbong menjadi mandiri. Mereka juga bisa bergerak berkelompok.”

Keuntungan utama dari teknologi ini, kata Pak Paczek, adalah memungkinkan operator menghentikan gerbong barang dengan sangat cepat – dan sebagai hasilnya, mereka pada prinsipnya dapat dengan aman menempatkan banyak gerbong yang bergerak secara independen secara relatif berdekatan pada bentangan rel, sehingga meningkatkan kepadatan lalu lintas barang di suatu wilayah tertentu.

Nevomo berencana meluncurkan implementasi operasional teknologinya di pabrik baja di Bremen, Jerman, dan di pelabuhan di India tahun depan.

Skalanya akan relatif kecil, masing-masing menempuh jarak lintasan kurang dari 1 km (0,6 mil). Namun Paczek berharap bisa melihat instalasi yang lebih besar di masa depan. “Dalam lingkungan yang cukup konservatif seperti kereta api, kita harus mendemonstrasikannya dengan benar terlebih dahulu.”

Pergerakan gerbong yang digerakkan secara elektromagnetik dapat diotomatisasi, tambahnya – meskipun pada awalnya gerbong tersebut akan dikendalikan dari jarak jauh oleh operator manusia.

Di AS, sistem paralel juga berupaya untuk melistriki gerbong barang individual sehingga mereka dapat bergerak secara mandiri di sekitar jaringan kereta api – namun dengan cara yang sangat berbeda dengan baterai. Salah satu pendiri dan kepala eksekutif Matt Soule mengatakan gerbong perusahaannya akan memiliki jangkauan 800 km.

Dia menggambarkannya sebagai memindahkan paket di sekitar pusat distribusi – “pengangkutan atom”, dan tidak seperti kereta barang yang mengangkut lokomotif tradisional. Panjangnya lebih dari 2 km. “Kami fokus melakukan hal-hal kecil yang tidak mereka lakukan,” kata Soule.

Ia menambahkan, pihaknya tidak bermaksud mengganti lokomotif barang, melainkan menawarkan layanan pengiriman berbasis rel yang dapat bersaing dengan angkutan truk. “Jika kita menguasai 10% pasar angkutan truk, kita telah melipatgandakan industri kereta api,” katanya.

Stuart Hilmansen dari Universitas Birmingham, yang pernah bekerja dengan Riding Sunbeams di masa lalu, mengatakan bahwa mengatur pergerakan kereta barang individu di jaringan kereta api yang ada “cukup menantang – tentu saja di jalur kereta (Inggris)”.

Namun ia mengatakan bahwa teknologi baru membantu memfasilitasi elektrifikasi – dan kereta api listrik secara umum kini menjadi pilihan utama bagi jalur kereta api baru.

“Semua teknologi ini layak secara fisik dan dapat berfungsi, hal ini mendorong kasus bisnis,” katanya.