Ученые предполагают, что поезда с батарейным питанием могут стать экономически эффективными в 2023 году

Группа исследователей из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли и Калифорнийского университета обнаружила, что поезда с батарейным питанием могут стать экономически доступными уже в 2023 году. В своей статье, опубликованной в журнале Nature Energy, группа утверждает, что улучшенные аккумуляторные технологии и дешевые, возобновляемые источники энергии могут вскоре позволить аккумулятору конкурировать с дизельным топливом для силовых поездов.

Исследователи опубликовали статью, в которой излагаются причины перехода поездов на питание от аккумуляторных батарей и дается обзор работы, проделанной командой над этим новым усилием.

Поезда, как отмечают ученые, перевозят примерно 40 процентов междугородних грузов в США, а отправка грузов поездом дешевле, чем грузовиком. По их словам, большая часть грузовых поездов в работает на дизельном топливе, на которое приходится около 0,6 процента общих выбросов углерода в США. В этой новой работе исследователи предполагают, что переключение на питание от батареи может предотвратить эти выбросы.

Электропоезда питаются от воздушных линий — это дорогая и неэффективная система. Команда предполагает, что батареи могут стать лучшим вариантом; в частности, они утверждают, что одного локомотива, оснащенного 14-мегаваттной аккумуляторной системой, будет достаточно для замены поезда с дизельным двигателем.

Они также утверждают, что такой локомотив может перевезти поезд примерно на 240 километров на одной зарядке. Такой способ потребляет половину энергии дизельного поезда. А если аккумулятор заряжать с использованием возобновляемого ресурса, это снизит углеродный след электропоезда до нуля.

Исследователи отмечают, что большинство современных тепловозов фактически работают на электричестве — дизель используется для питания бортовых генераторов.

Таким образом, для большинства локомотивов все, что потребуется, — это заменить генераторы и добавить специальный крытый вагон сразу за локомотивом для перевозки большой батареи. Добавление дополнительных товарных вагонов с батареями увеличило бы дальность движения поезда.

Они также отмечают, что батареи можно было бы заряжать на определенных остановках при условии разработки устройств быстрой зарядки для таких больших батарей.

В качестве альтернативы товарные вагоны с аккумулятором можно было бы заменить на новые на специально отведенных остановках, что значительно сократит время ожидания. Исследователи признают, что, по крайней мере, в ближайшем будущем эксплуатационные расходы для поездов с батарейным питанием будут несколько выше обычных, но они предполагают, что улучшение окружающей среды того стоит.

Исследование было опубликовано в Nature Energy.