Fyzika a klasická energetika

Článků v rubrice: 220

Hybridní technologie

S požadavky moderní doby na vývoj technologií šetrných k životnímu prostředí se vypořádávají různé společnosti různě. Příkladem aktivního přístupu může být projekt společnosti General Electric „ecomagination“. Program má čtyři hlavní cíle: zdvojnásobit investice do výzkumu a vývoje; každý rok uvádět na trh vyšší počet produktů s ekologickým certifikátem, snižovat emise skleníkových plynů a zvyšovat celkovou energetickou účinnost. Představujeme kolekci nových strojů projektu „ecomagination“ patřících do rodiny hybridních technologií.

Fotogalerie (5)
Nový hybridní motor pro vlečné čluny

Hybridní lokomotiva GE Evolution

První hybridní tažná lokomotiva, která dokáže zachycovat a dále využívat energii vznikající při brzdění. Lokomotiva tuto energii ukládá do integrovaných bezolovnatých akumulátorových baterií a používá ji v případě potřeby jako dodatečného zdroje energie – díky tomu se dosáhne významné úspory až 15 % ve spotřebě paliva (nafty) a sníží se tak emise škodlivých plynů až o 50 % oproti jiným dodnes používaným lokomotivám, které se vyráběly před dvaceti lety.

V porovnání s lokomotivami vyráběnými v roce 2004 je tato nová schopna snížit za celý svůj život emise o takové množství, které za rok průměrně vyprodukuje 2600 automobilů (v USA). Pokud by nová lokomotiva nahradila všechny severoamerické lokomotivy vyrobené před rokem 2001, došlo by ke snížení emisí dusíku o 1/3 množství vyprodukovaného automobily na amerických silnicích.

Přínosy hybridní lokomotiva GE jsou nejen v oblasti ekologie, ale i v provozu. Základní výkon dieselového motoru je 3,3 MW a baterie jsou navíc dle potřeby schopny dodat energii a zvýšit tím výkon o dalších cca 1,5 MW. Díky tomu dokáže lokomotiva fungovat v podstatně vyšší nadmořské výšce a dokáže zdolávat i strmější stoupání.

Hybridní lokomotiva Evolution Hybrid má být uvedena na trh v roce 2009.

Čtenáře 3Pólu, kteří by snad chtěli vidět tuto lokomotivu na českých tratích, musím zklamat. U nás (ani ve většině Evropy) by se nevyužila. Většina hlavních tratí je elektrifikovaná, provozovat pod ní dieselové lokomotivy není třeba, nemluvě o faktu, že by zajisté nesplňovala předpisy pro provoz svoji hmotností a rozměry. Hybridní lokomotivy však nejsou úplně neznámé ani u nás. ČKD vyrobilo již v roce 1986 lokomotivu s označením DA 600 se skromnějšími parametry (dieselový motor 0,19 MW, elektrický 0,36 MW), která po 10 let úspěšně posunovala vlaky v depu Olomouc.

Nákladní vůz na hybridní pohon

Terénní nákladní vůz určený do velkých pozemních dolů na hybridní pohon je osazen stejnými bateriemi jako předchozí lokomotiva. Jedná se o sodíko-niklo-chloridové (NaNiCl2) baterie, jež dokáže zachycovat energii získanou brzdění. Na projektu se podílí také americké ministerstvo energetiky.

Vůz se používá v těžkém terénu, zejména v těžebním průmyslu. Existují dva typy takových strojů – mechanický a elektrický. Mechanický vůz funguje na stejném principu jako každé jiné nákladní auto – vůz pohání dieselový motor a přenos hnací síly zajišťuje měnič momentu. Převodovka pak zajišťuje přenos síly na kola přes hřídele a rychlostní stupně. Brzdění obstarávají diskové brzdy, které jsou chlazené kapalinou kvůli snížení tepla vznikajícího na rotorech. U elektrického nákladního vozu je mechanické hnací ústrojí nahrazeno elektrickým. Dieselový motor roztáčí alternátor, který vyrábí elektřinu, a ta pohání trakční převodníky na motoru. Redukční stupně zvyšují kroutící moment zhruba třicetkrát. Při brzdění dokáže elektrický nákladní vůz používat motor jako generátor. U běžných nákladních vozů se tato energie ztrácí ve formě tepla, které pohlcuje chladič. A právě zde přichází ke slovu hybridní systém – dokáže tuto energii zachytit a uložit do baterií pro pozdější použití. Kdykoli potřebuje řidič přidat plyn, ať už zrychlit nebo zvýšit výkon pro výjezd do kopce, použije jako přídavek energii uloženou v bateriích. Tato energie, jež by jinak přišla vniveč, tak dodá motoru vyššího výkonu a zároveň přispěje ke snížení spotřeby paliva.

Autobus s nulovými emisemi

Dalším projektem je stavba prototypu autobusu na palivové články, který bude používat zcela nové komponenty a zcela nové lithium-iontové baterie.

Výsledkem tohoto vývojového projektu by měl být autobus s dojezdem přes 320 km a nulovými emisemi výfukových plynů. To je klíčový aspekt – vzhledem ke stále hustší dopravě v centru velkých měst a s tím souvisejícím smogem.

Nový hybridní motor pro vlečné čluny

Technologie hybridního motoru může najít využití i v lodní dopravě. Motor bude instalován v novém vlečném člunu, který bude pohánět dieselový agregát a dále bude člun osazen řadou baterií nové generace. Motory mají výkon od 1004 kW do 4239 kW. Nově vyvinuté řešení výrazně sníží spotřebu paliva i emise.

Podle údajů americké Správy vodních cest je jen ve Spojených státech na 4 000 vlečných člunů. Ty většinu času stojí na místě v pohotovostním režimu, ale krátkodobě se od nich vyžaduje silný výkon, když musejí na volné moře tahat velké křižníky a tankery. Díky hybridnímu pohonu by mohl být jejich provoz podstatně efektivnější a též ekologičtější.

(red)
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Transparentní baterie místo oken

Transparentní baterie by mohly nahrazovat sklo v oknech. Zatím mají jen velmi malý výkon, ale ten se bude jistě zvyšovat. Většina výzkumů baterií se zaměřuje na zvyšování ...

Mikrobi spali sto milionů let - a vzbudili se

Před sto miliony let, dlouho předtím, než se po planetě potuloval Tyrannosaurus rex, pohřbilo oceánské dno společenství mikrobů. Čas plynul, kontinenty se posouvaly, oceány rostly a zase se zmenšovaly, na Zemi ...

Den s experimentální fyzikou 2020

Den s experimentální fyzikou patří mezi populární akce pořádané Fyzikálním korespondenčním seminářem - FYKOS. Každoročně nabízí účastníkům pohled ...

Generace Z: Jak změní pracovní trh nástup studentů, kteří žijí on-line?

Na trh práce přichází generace Z – mladší, průbojnější a „modernější“ než jejich předchůdci, mileniálové. Co nového lidé narození po roce 1995 firmám nabízejí?

Průkopnický tokamak TFTR

Americká jaderná společnost (ANS, The American Nuclear Society), přední americká organizace na podporu jaderné vědy, propůjčila čestný titul „Historický mezník ve výzkumu jádra“ ...

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail