SAOBRAĆAJ

Pripremio: Vladimir Milojević

Sve "zeleniji" vozovi

Brže, dalje, čistije

Pored brzine, udobnosti i sigurnosti, pažnja konstruktora savremenih sredstava za transport usmerena je ka racionalizaciji potrošnje, a razvijaju se i sistemi koji mogu da obezbede povratak dela uložene energije. Vodi se borba za svaki litar goriva i svaki KW struje. Električna energija je, i pored svega, znatno «zelenija» u odnosu na onu dobijenu «sagorevanjem» u pogonskim motorima

Železnica, koja je u prva dva veka postojanja, predstavljala osnov industrijalizacije i razvoja, i u savremenom svetu ima veliki značaj. Mnoge zemlje su svesne toga, pa razvoju železničke mreže i osavremenjavanju sredstava koja na njoj saobraćaju posvećuju veliku pažnju. Nova sredstva vuče se projektuju da imaju što veći stepen iskorišćenja energije.

Najstariji vid pogona na železnici, «parna vuča», imala je, u zavisnosti od kvaliteta korišćenog uglja, iskorišćenje svega 6-12%. Uvođenjem dizel vuče, početkom tridesetih godina prošlog veka, ova vrednost je povećana na oko 18%.

Daljim razvojem dizel-električne vuče četrdesetih godina, preciznije rečeno: uvođenjem u saobraćaj dizel lokomotiva kod kojih se snaga motora nije neposredno (hidruličnim menjačem) prenosila na pogonske točkove već se on koristio kao snažan generator jednosmerne struje koja je pokretala elektromotore na osovinama lokomotive, iskorišćenje je poraslo na 25-30%. Elektrifikacija na železnici je omogućila da se ostvare još bolji rezultati tako da savremene tiristorske elektromotorne garniture imaju iskorišćenje oko 40%. Ipak, treba pomenuti da stepeni iskorišćenja zavise od više faktora i mogu da variraju od uslova pod kojima se odvija saobraćaj.

Značaj elektrifikacije

Elektrifikacija danas predstavlja najbolje energetsko i ekološki najprihvatljivije rešenje na železnici. Njene prednosti su očigledne; međutim, ona nije ravnomerno rasprostranjena u svetu. Cena elektrifikovane pruge je znatno veća u odnosu na neelektrifikovanu, pošto je neophodna izgradnja posebne visokonaponske mreže uz veliki broj trafo-stanica i podstanica koje je opslužuju.

Najveći stepen elektrifikacije je na evropskom tlu. Ukupna ekološka šteta od saobraćaja u Evropskoj uniji iznosi 4,6% nacionalnog dohotka. Oko 92% te vrednosti je posledica drumskog, 6% vazdušnog a, zahvaljujući elektrifikaciji, samo 1,7% je od železničkog saobraćaja. Iako je ovaj procenat relativno mali, inženjeri se trude da ga dodatno umanje. Primer takvih tendencija su „Simensove“ garniture elektromotornih vozova MX3000, koje se koriste u sistemu podzemne železnice u Oslu (Norveška). Ovi vozovi su projektovani da u radu prosečno troše 30% manje električne energije u odnosu na garniture prethodne generacije na čije mesto su došli. Imaju dužinu oko 55 m, maksimalnu dozvoljenu brzinu od 70 km/h, težinu 94 t, mogu da voze 493 putnika, a predviđeno je da rade oko 35 godina.

Obnovljiva energija na šinama

Kada dođe vreme da budu povučeni iz saobraćaja, potpuno će moći da se reciklira 95% materijala od kojih su napravljeni. Od toga će 85% moći da se, posle obrade, ponovo korisno upotrebi, a ostatak će biti termički recikliran. Ovo govori u kojoj je meri novi voz „Siemens Transportation Systems“-a «zelen» proizvod i koliko su veliki značaj njegovi projektanti posvetili zaštiti životne sredine.

Glavna telo, tzv. «sanduk» voza, napravljen je od aluminijuma, što trodelnu garnituru čini lakšom i pruža joj izvanrednu karakteristiku ubrzanja. Generalno, primenjen je modularni koncept konstrukcije koji omogućava laku manipulaciju, opsluživanje i jednostavnu promenu rezervih delova. Tako koncipiran dizajn predviđa da ukupni troškovi operativne upotrebe i održavanja ovih vozova budu manji 33% u odnosu na ranije garniture.

Urađena je i odlična izolacija koja garantuje pouzdan rad i na -25C, jer su u Norveškoj zime veoma oštre. Izuzetno je značajno tehnološko rešenje koje je primenjeno kod ova 63 nova voza. Razvijen je kontrolno-regulacioni sistem koji, prilikom kočenja, njihove motore, potrošače električne energije, automatski prebacuje u mod da rade kao dinamo-generatori. Tako oni kinetički potencijal koji se kod klasičnih konstrukcija po pravilu gubio i pretvarao u beskorisnu toplotu, vraćaju u električnu mrežu formirajući tako mali sistem obnovljive energije! Inače, vozovi su vizuelno dizajnirani u „Poršeovom“ studiju i uveliko saobraćaju pokazavši se veoma uspešnim.

Dizel traži alternativu

Za razliku od Evrope, u Americi je broj kilometara pruge «pod naponom» zanemariv. Razlozi su: dužina pruga, razuđenost i veličina železničke mreže koja često prolazi kroz retko naseljena mesta i pustinje gde bi elektrifikacija bila preskupa i teško izvodljiva. Slična situacija je i u mnogim azijskim i afričkim zemljama. Tamo se teška vuča najčešće obavlja dizel-električnim lokomotivama, često proizvedenim pre gotovo pola veka. Interesantno je pomenuti da je na nekim prugama u unutrašnjosti Kine još uvek aktivna «parna vuča», i to u redovnom saobraćaju!

Negativno delovanje železnice na životnu sredinu posebno dolazi do izražaja u gusto naseljenim područijima SAD-a, gde je saobraćaj na šinama veoma intenzivan. Iako se dominantno koriste dizel-električne lokomotive novijih generacija kompanija «General Motors», «General Electric» i «Alco», stepen zagađenja je znatno viši nego u Evropi gde dominira elektro-vuča. Koncentracija izduvnih gasova je naročito visoka u blizini velikih ranžirnih stanica. Više iz ekoloških, ali i iz ekonomskih razloga, američka transportna kompanija «South Nortfolk», iz Pensilvanije, predstavila je prošlog meseca prototip vučnog sredstva sa «nultom emisijom» štetnih gasova.

Baterije uračunate u cenu

Lokomotiva kompanije «General Motors», jedna iz poznate serije GP-38, potpuno je prerađena i osposobljena da radi na baterijski pogon. Umesto standardnog snažnog dizel-električnog agregata, prototip koji je predstavljen na svečanosti u Altoni poseduje 1080 osavremenjih 12-voltnih olovnih akumulatora koji se koriste za pokretanje lokomotive i omogućavaju joj snagu 1350 «konja» ili 1010 KW! Lokomotiva nosi oznaku NS999, a naziv njene serijske klase će biti BP-4. Sa jednim punjenjem koje će se obavljati u depou, moći će da radi neprekidno tri smene, u prvo vreme na kratkim relacijama i kao manevarka na velikim ranžirnim stanicama.

Na razvoju prototipa NS999, koji je podržan od američke vlade sa 1,3 miliona dolara, radili su Univerzitet u Pensilvaniji i kompanija «Brookville Equipment». Kao kod „Simensovnih“ garnitura MX3000, i kod NS999 je iskorišćena kinetička energija koja nastaje prilikom usporavanja i kočenja. Ona se vraća nazad u sistem, ali u ovom slučaju regenerisani potencijal ne ide u spoljnu distribitivnu mrežu već u lokomotivine akumulatore. Sistem menadžmenta akumulatorskih baterija je razvijen tako da složena procesorska kontrola nadgleda, kontroliše i optimizuje sve režime: od pražnjenja do regeneracije. Tako su obezbeđeni maksimalna efikasnost i bezbednost u radu sistema. Pošto kompanija «South Nortfolk» opslužuje veliku mrežu pruga širom zemlje, očekuje se da će uskoro započeti serijska proizvodnja BP-4 i njena redovna služba širom SAD-a.

Korak dalje u razvoju obnovljive i zelene energije na železnici spremaju se da odu Japanci, koji rade na razvoju vozova pokretanih vodonikovim gorivim ćelijama.

Vladimir Milojević