La collaboration avec Parallel Systems quantifie les avantages des véhicules ferroviaires autonomes et électriques à batterie
Le logiciel d’optimisation ferroviaire de NREL, ALTRIOS, démontre comment les véhicules ferroviaires autonomes et électriques à batterie construits par Parallel Systems réduisent l’énergie et les émissions de gaz à effet de serre nécessaires au transport des marchandises par rail. Photo de systèmes parallèles
Depuis plus d’un siècle, les trains de marchandises américains – responsables du transport d’un cinquième des marchandises du pays – fonctionnent presque exclusivement avec des carburants à base de carbone. Mais cela pourrait changer au cours de la décennie à venir, alors que les chemins de fer envisagent objectifs fédéraux ambitieux en matière d’énergie propre qui appellent à investir dans des locomotives électriques et des infrastructures soutenant le transport de marchandises à zéro émission.
Déjà, une collaboration entre le National Renewable Energy Laboratory (NREL) et Parallel Systems, une start-up de wagons électriques autonomes basée à Los Angeles, est sur le point de mettre la décarbonation du fret sur la voie rapide.
Propulser le progrès
Les wagons électriques à batterie révolutionnaires de Parallel Systems représentent une transformation potentielle pour l’industrie ferroviaire.
Tout comme les voitures électriques autonomes déjà en circulation, les wagons de Parallel utilisent des moteurs électriques à batterie, des caméras, des capteurs de perception et des systèmes de freinage avancés pour se guider le long des voies ferrées conventionnelles – aucun ingénieur ni conducteur à bord n’est nécessaire. Mais contrairement aux trains de marchandises conventionnels, qui sont propulsés presque exclusivement par des moteurs diesel, les véhicules de Parallel Systems combinent des groupes motopropulseurs électriques avec une technologie appelée « peloton ». Chaque wagon automoteur électrique à batterie pousse celui qui le précède, réduisant ainsi la traînée aérodynamique et la quantité d’énergie nécessaire pour alimenter le peloton.
Cette vidéo explicative présente la technologie de wagon électrique autonome à batterie de Parallel Systems. Version texte
Et plutôt que d’être reliés par des attelages en métaux lourds, comme les trains de marchandises traditionnels, les wagons autonomes de Parallel sont capables de se regrouper et de se séparer de manière transparente pendant le voyage. Cela leur permet de garder les passages à niveau dégagés en se séparant automatiquement pour permettre aux véhicules de croiser leur chemin. En combinant l’efficacité élevée du fret ferroviaire avec la flexibilité et la vitesse normalement associées aux camions, la technologie est conçue pour permettre un mouvement des marchandises plus rapide, moins cher et avec moins d’émissions.
Les wagons de Parallel sont actuellement testés sur le terrain pour démontrer leur bon fonctionnement à des vitesses plus élevées et des distances de freinage réduites par rapport aux trains conventionnels. Mais avant leur déploiement, ces wagons – et l’infrastructure logistique correspondante – nécessiteront un logiciel puissant pour exécuter les contrôles des véhicules autonomes, répartir les wagons, gérer les flottes et gérer les opérations des terminaux. Et avant de construire une infrastructure physique coûteuse, Parallel peut glaner des informations significatives sur l’optimisation des contrôles des véhicules et du réseau, le placement des infrastructures et les opérations de triage ferroviaire afin de minimiser à la fois les coûts d’exploitation et les émissions de carbone.
C’est là que l’expertise de NREL en matière de véhicules utilitaires entre en jeu. Grâce au financement de l’Advanced Research Projects Agency-Energy (ARPA-E) et au soutien de l’Université du Texas à Austin, les chercheurs du NREL appliquent le nouveau logiciel Advanced Locomotive Technology and Rail Infrastructure Optimization System (ALTRIOS) du laboratoire pour aider à optimiser les opérations de Parallel. . ALTRIOS, le premier logiciel complet et open source au monde destiné à optimiser la décarbonation ferroviaire, quantifiera la manière dont les véhicules de Parallel Systems réduisent la consommation d’énergie et les émissions de gaz à effet de serre par rapport aux locomotives existantes.
« Si nous voulons décarboner rapidement le secteur des transports, nous devrions transporter davantage de marchandises par rail », a déclaré Jason Lustbader du NREL, qui dirige la recherche sur les véhicules avancés et les infrastructures de recharge du NREL et est chercheur principal du projet. “Mais il y a de nombreux obstacles que nous devons surmonter pour décarboner le mouvement du fret ferroviaire, de la logistique et de la planification à la construction d’infrastructures.”
Ensemble, ces deux premiers produits au monde – le logiciel d’optimisation ferroviaire de NREL et les véhicules ferroviaires électriques à batterie de Parallel – contribueront à déplacer une partie du fret actuellement transporté par camions routiers vers le rail, catalysant ainsi la décarbonisation de l’ensemble du transport. secteur.
Des camions aux trains
Mais pourquoi déplacer le fret des camions vers le rail ? Parce que le transport de marchandises sur des véhicules ferroviaires électriques à batterie peut utiliser 75 % d’énergie en moins par kilomètre que de le déplacer sur un semi-remorque. Cela libère également les autoroutes pour faciliter les déplacements en voiture, réduisant ainsi les embouteillages. Ensemble, ces gains d’efficacité peuvent générer d’énormes économies de carburant, contribuant ainsi à réduire considérablement les émissions de gaz à effet de serre liées aux transports.
“C’est pourquoi le prototype de Parallel Systems est un concept si passionnant et si révolutionnaire”, a déclaré Lustbader. « C’est également la raison pour laquelle nous avons conçu ALTRIOS : pour aider à surmonter les défis liés à une transition rentable et rapide vers des opérations ferroviaires plus écologiques. »
Il est important de noter, a noté Matt Soule, co-fondateur et PDG de Parallel Systems, que le fait de détourner le fret des camions routiers vers les véhicules ferroviaires représente une opportunité d’accélérer une décarbonisation plus large des transports.
« L’industrie ferroviaire présente l’une des voies les plus prometteuses pour décarboner l’ensemble du secteur des transports », a déclaré Soule. « Notre objectif chez Parallel est de donner aux chemins de fer les outils dont ils ont besoin pour convertir au rail une partie du secteur américain du camionnage, estimé à 940 milliards de dollars.
“Le partenariat que nous avons formé avec NREL aide la technologie de Parallel Systems à devenir plus flexible, plus réactive et optimisée, autant d’avantages qui aideront les chemins de fer à rivaliser plus directement avec les modes les plus énergivores”, a-t-il ajouté.
Dans la poursuite d’un avenir énergétique propre pour tous, les chercheurs du NREL mettent à profit la science des données de pointe, les analyses avancées et les percées technologiques dans le domaine de la décarbonation du fret. Grâce au leadership des partenaires industriels, l’avenir du fret – et du transport – s’annonce de plus en plus vert.
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2024-03-05 18:33:33
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