Ancora GNL combustibile del futuro: questa volta “arriva come un treno”……

LIQUEFIED_NATURAL_GASNei nuovi scenari di mobilità sostenibile, insieme al connubio rinnovabili-mobilità elettrica, si propone sempre più insistentemente in “affiancamento” alla mobilità del futuro, un combustibile che io definirei “evolutivo”, rispetto ai tradizionali combustibili di matrice fossile, come il GNL (Gas Natutale Liquefatto), noto anche come LNG, l’opzione liquefatta del gas compresso, già ampiamente utilizzato in una larga parte di veicoli, proprio e soprattutto nel nostro paese e di cui ho diffusamente parlato in numerose occasioni, a partire dal post “Mobilità sostenibile in Europa: ecco la “clean fuel strategy” con l’opzione GNL“. Un tema, quello della diffusione del GNL, che vede oggi dare le risposte più importanti, proprio nel settore della navigazione (vedi post “GNL come evoluzione del concetto di “combustibile”: la rivoluzione si fa strada anche in Italia“), con gran parte della navigazione interna nei fiordi scandinavi, convertita a GNL, un combustibile che va a sostituirsi, in ambito navale a combustibile altamente inquinanti come il “preistorico” olio denso, o comunque il gasolio. Proprio nei giorni scorsi ho anche dato conto, delle grandi novità nei trasporti stradali, con il GNL, adottato da alcune case di riferimento come IVECO e VOLVO, che sta iniziando la sua diffusione nel cruciale ambito dei trasporti stradali, unico capace di rispettare i nuovi severi standard emissivi EURO VI previsti prossimamente (vedi post “Trasporto merci su gomma e Euro VI: i primi mezzi arrivano nella Grande Distribuzione Organizzata“). La chiusura del cerchio, per la definitiva maturità e conseguente consacrazione per il GNL, come combustibile non poteva non venire dal settore ferroviario, con una bellissima esperienza che ci giunge da un paese che a molto a che fare con il mondo del gas, come la Russia, in un contesto, come quello ferroviario, che, soprattutto in sconfinati ed impervi distretti geografici, come quelli siberiani della grande Russia e non solo, presenta un gran numero di linee ferroviarie ancora a trazione diesel. Alcune settimane fa nella stazione di Orekhovo-Zyevo, nei pressi di Mosca, la compagnia ferroviaria russa RZD ha completato la fase di test del locomotore TEM19, funziona proprio a gas naturale liquefatto. Si tratta di un locomotore di manovra, dotato di uno speciale serbatoio per il gas liquido, rapidamente sostituibile con uno pienotm92 quando è vuoto, riducendo così i tempi di rifornimento. RZD prevede d’iniziare la costruzione in serie del TEM19 (foto a destra) già in questo 2015. Un positivo test che giunge pochi giorni dopo da un altro, effettuato dalle ferrovie russe, che hanno sperimentato un altro locomotore, il GT1h-002 con turbina a gas sulla tratta di 150 chilometri tra Rybnoe e Orekhovo-Zyevo. Si è trattato di un convoglio del peso di 9000 tonnellate e che ha compiuto il viaggio in due ore e mezzo. Si tratta di un locomotore, unico al mondo, capace di erogare una potenza di 8500 kW, alimentato con gas naturale compresso.

Tornando all’innovativo locomotore TEM 19 alimentato a GNL, lo stesso è stato messo a punto dall’Istituto russo di ricerca, progettazione e studi tecnologici e Transmashholding. Uno studio, quello del team russo, orientato alla disposizione del serbatoio criogenico ed alla equlibratura dei carichi con una porticolare attenzione alla calibrazione degli algoritmi utilizzati per l’alimentazione del gas al motore.
Il nuovo locomotore TEM 19 è basato su un design modulare ecostituito dai seguenti elementi:

  • cabina di guida;
  • unità criogenica con sistemi di alimentazione di preparazione gas e GNL;
  • set motogeneratore;
  • sistema di raffreddamento;
  • camera di attrezzature e servizi;
  • modulo elettrodinamico ed apparecchiature di frenatura;
  • compressore.

Un modulo secondario separato, è collocato sotto il telaio locomotiva. Lo studio di un design modulare permette di semplificare significativamente la manutenzione del locomotore. Come già detto il serbatoio criogenico che contiene a circa -160 °C il GNL, è amovibile e posizionato nella parte anteriore della locomotiva, con l’unità di propulsione, costituita da un motogeneratore GDG800T. La parte di trazione teamcomposta da generatori sincroni, è montata sullo stesso telaio come il motore gasfired. Ampio spazio è riservato alla supervisione e controllo nel TEM19, con un microprocessore di controllo multifunzionale, monitoraggio e sistema diagnostico che controlla e controlla l’unità di propulsione, assicurando prestazioni ottimali del motore, generatore, e motori elettrici di trazione in entrambe le modalità di inattività e trazione. L’unità di governo, provvede anche alle fasi di avvio ed arresto ottimizzato del motore ed alla sua frequenza di rotazione. Tutte le informazioni raccolte vengono visualizzata sul display del pannello di controllo. I ventilatori radiali del motore di trazione, e i raddrizzatori secondari sono dotati di azionamenti asincroni. Il compressore comprende un compressore freno AKRV 3.2 / 101000 a vite (screwtype) dotato di trazione elettrica asincrona, asciugatura ad aria compressa e sistema di pulizia. La locomotiva ha un sistema di sicurezza integrato costituito da un sistema di segnalazione della cabina ALSNV1D con KPDZPV dispositivo per monitorare i parametri viaggio a bordo, oltre ad un sistema telematico TSKBM per monitorare il comportamento del conducente. Il modulo della cabina di guida si basa sulla cabina della locomotiva TEM18DM, certificato e testato in funzionamento. La locomotiva a gas è inoltre dotato di un sistema automatico di rilevazione incendio e gas ed è conforme a tutte le norme sanitarie russe e le norme in materia di attrezzature di segnalazione e comunicazione, sicurezza sul lavoro, prevenzione incendi, prestazioni ambientali, e requisiti operativi e di manutenzione.

Una realizzazione ferroviaria che completa indubbiamente gli ambiti applicativi del GNL, che come dicevo, offre enormi vantaggi ambientali rispetto a locomotori diesel, producendo un minor numero di sostanze inquinanti, con il nuovo locomotore TEM19, capace di offrire anche una riduzione del 24% dei costi energetici rispetto ad una locomotiva diesel di potenza simile. Il motore richiede meno tempo per riscaldare in condizioni di freddo perché antigelo è usato come refrigerante. L’uso di serbatoi cilindri facilmente accessibili e rimovibili riduce il tempo necessario per allestire la locomotiva, riduce i costi di infrastruttura, e migliora la sicurezza in funzione e la manutenzione. Il TEM19 stata riconosciuta con un premio per l’innovazione nelle locomotive e materiale rotabile categoria alla mostra Expo 1520 a Scherbinka vicino a Mosca lo scorso settembre e RZD ha grandi speranze per il nuovo design e il ruolo che potrebbe svolgere in futuro sviluppi ferroviari nel nord della Russia.
Una nuova soluzione basata sul GNL, che, aldilà degli ambiti applicativi specifici per il nostro paese, dimostra ancora una volta una grande vivacità e maturità funzionale unita ad indubbi vantaggi ambientali, visto il grado di purezza del gas dopo il processo di criogenizzazione.

Sauro Secci

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