Wabtec: 水素は未来の機関車燃料です

鉄道はディーゼルを変換して水素を直接燃焼させ、その後ゼロエミッション燃料電池技術を採用できると機関車メーカーが発表

Trains.com ブランドから最新の写真、ビデオ、ストーリーなどを入手してください。 今すぐメールに登録してください!

鉄道業界が温室効果ガスの排出を削減し、最終的に排除する方法を模索する中、ワブテックは、水素が内燃機関で燃焼されるか燃料電池の動力として使用されるかにかかわらず、将来の機関車燃料であると考えています。

「これはインパクトのあるテクノロジーになると考えています。 私たちはこれを特別なこととは考えていません。 これは将来的にはディーゼルに代わるものになるでしょう」と Wabtec の先進技術担当コーポレートバイスプレジデントであるフィリップ・モズレーナー氏は述べています。

水素は燃料として燃焼しても温室効果ガスを排出しません。 「現在、水素は経済的に成り立ちません」とモスレナー氏は言い、現在、水素はディーゼル燃料よりもかなり高価であると指摘する。

しかし、水素生産量は増加すると予想されており、早ければ2030年にはライバルのディーゼル燃料のコストが下がるはずだ。米国では、超党派のインフラ法に6～10の水素生産・貯蔵ハブを開発するための70億ドルの資金が盛り込まれている。同様の取り組みがカナダでも進行中。 一方、エネルギー会社は水素製造施設への投資を行っている。

そこでワブテックは、水素機関車の研究開発の取り組みを、北米で計画されている水素生産のペースに合わせることを目指している。 Wabtec は、2027 年に最初の水素プロトタイプを実用化したいと考えています。

モスレナー氏は、電気を蓄えるバッテリーと水素を燃料とする燃料電池を組み合わせることで、ディーゼル電気機関車に代わるゼロエミッションのソリューションとなるだろうと述べている。

しかし、燃料電池は、鉄道輸送機関車に必要なエネルギー密度をまだ備えていません。 道路機関車には 3,300 キロワットの電力が必要になるが、これは今日の機関車に搭載できる燃料電池の 10 倍に相当するとモスレナー氏は言う。

しかし、近年、バッテリーの貯蔵容量が増加し、電気自動車の航続距離が延びたのと同様に、より強力な燃料電池の開発は今後も続くことが予想されます。

「私たちはそこに到達します」とモスレナー氏は言う。

燃料電池機関車の構成が最終的により多くのバッテリー容量を必要とする場合、鉄道会社はいつでも Wabtec の FLXdrive バッテリー電気機関車を列車に追加できると彼は言います。

燃料電池スイッチング機関車は、必要な馬力が低いため、道路機関車よりも早く実用化される可能性があります。

道路機関車とスイッチャーには、サービスの種類ごとに需要が異なるため、異なるエネルギー管理システムが必要になります。 モズレーナー氏によると、燃料電池は一定量の電力を生成することを好むため、切替器は燃料電池を利用するのではなく、電池から電力を引き出す必要があるという。 逆に、道路機関車は比較的安定した電力需要で動作することが多く、燃料電池とバッテリーを組み合わせて主電動機に電力を供給することもできます。

もう 1 つの方法は、内燃機関で水素を燃焼させることです。 「私たちは、これが実行可能なソリューション、特に移行テクノロジーである場合にも、それを実現できると考えています」とモズレーナー氏は言います。 「内燃機関の良いところは、それがエンジンであることです。 私たちはエンジンを知っています。 顧客はエンジンに慣れています。 彼らはそれらを維持する方法を知っています。 彼らは操作方法を知っています。」

もう 1 つの利点は、Wabtec の Evolution シリーズ機関車は、ほとんど改造せずに水素で走行できることです。 「私たちのEVOファミリーのエンジンの良いところは、水素に改造できる能力、遺伝学を持っていることです」とモスレナー氏は言う。

最大の技術的ハードルは、水素燃料をどうやって燃焼室に運ぶかだ。 液化天然ガスと同様、水素も点火するには火花が必要です。 フロリダ・イースト・コースト鉄道で使用されているワブテック LNG 燃料機関車は、パイロットとしてディーゼル燃料を使用するポート噴射に依存しています。 モズレーナー氏は、その技術を水素利用に適応させる必要があると語る。