Pociąg i samochód elektryczny mają ze sobą więcej wspólnego niż mogłoby się wydawać. Obydwa stanowią bezpieczny i wygodny środek transportu dając jednocześnie szerokie możliwości, jeśli chodzi o mobilność elektryczną. Przyczyniają się również do rozwoju ekologicznego społeczeństwa.

Nissan opracowuje obecnie zupełnie nowy sposób łączenia technologii stosowanych w kolejnictwie i samochodach elektrycznych. East Japan Railway Company (JR East), jeden z wiodących japońskich przewoźników kolejowych, testuje możliwości wykorzystania akumulatorów z elektrycznych Nissanów LEAF w osprzęcie przejazdów kolejowych. W styczniu na przejeździe w Atago na linii Jōban, która biegnie przez miasto Minamisoma w prefekturze Fukushima, rozpoczęto prace nad zastąpieniem akumulatorów ołowiowo-kwasowych, które są obecnie źródłem zasilania awaryjnego, specjalnie przystosowanymi do tego celu akumulatorami z Nissana LEAF.

Pod koniec okresu eksploatacji w samochodzie akumulator litowo-jonowy stosowany w Nissanie LEAF zachowuje jeszcze 60-80% swej pojemności. Dzięki ponownemu użyciu takiego akumulatora, tę pozostałą pojemność energetyczną można wykorzystać w innym miejscu, np. w akumulatorach innych pojazdów lub w stacjonarnych magazynach energii.

Nissan nawiązał w tym zakresie współpracę z 4R Energy Corporation. Ponowne wykorzystanie akumulatora oznacza niższą emisję CO2 i mniejsze zużycie zasobów używanych do produkcji nowych akumulatorów. Ponadto, zwiększa wartość akumulatorów pozyskanych z samochodów elektrycznych i przyczynia się do ich szerszego zastosowania.

Jak twierdzi Kaito Tochihara, zastępca kierownika Centrum Badań i Rozwoju JR East, przejście z wykorzystania na potrzeby zasilania awaryjnego akumulatorów kwasowo-ołowiowych na litowo-jonowe pozyskane z samochodów elektrycznych przyczynia się do zrównoważonego rozwoju i prowadzi do poprawy wydajności samego akumulatora.

W przypadku akumulatorów kwasowo-ołowiowych… – mówi Tochihara – …musimy okresowo odwiedzać przejazdy kolejowe, aby sprawdzić stan ich naładowania i zweryfikować, czy nie nastąpiło pogorszenie parametrów. Natomiast w zregenerowanych akumulatorach litowo-jonowych stosowany jest system kontrolny podobny do tego z pojazdów elektrycznych, dzięki czemu możemy sprawdzić ich kondycję zdalnie. Powinno to skutkować utrzymaniem lepszych standardów. System ten umożliwia również działania zapobiegawcze, gdyż informuje nas o stanie akumulatora jeszcze zanim jego napięcie znacząco spadnie.

Tochihara wyjaśnia również: Przejazdy kolejowe są punktami, w których linię kolejową przecina droga publiczna, więc muszą być szczególnie bezpieczne i niezawodne. W 4R Energy Corporation dostosowujemy do naszych potrzeb litowo-jonowe akumulatory wycofane z użytku w samochodach. Podobnie jak sam przejazd kolejowy, muszą one zapewniać wysoki poziom bezpieczeństwa. Dzięki ich niezawodności jesteśmy utwierdzeni w przekonaniu o słuszności kontynuowania naszych prac.

4R Energy Corporation przewiduje wzrost popularności samochodów elektrycznych, dlatego chce opracować metody efektywnego wykorzystania akumulatorów litowo-jonowych po zakończeniu okresu ich eksploatacji w pojazdach. Każdego roku fabryka firmy w miejscowości Namie (prefektura Fukushima) otrzymuje tysiące zużytych akumulatorów, które są następnie przystosowywane do nowych celów.

Takuya Kinoshita z działu rozwiązań technicznych w 4R Energy Corporation wyjaśnia, że bezpieczeństwo opracowywanych przez firmę akumulatorów litowo-jonowych wynika z czterech czynników:

1. Historii Nissana LEAF: Od momentu wprowadzenia na rynek ponad 10 lat temu, w modelu LEAF, z którego pozyskiwane są akumulatory, nie zanotowano żadnych poważnych incydentów związanych z jakością akumulatorów.
2. Międzynarodowej normy UL1974: Dla swojego procesu recyklingu/regeneracji akumulatorów firma 4R Energy Corporation uzyskała certyfikat normy międzynarodowej UL1974 dotyczący recyklingu akumulatorów.
3. Systemu weryfikacji z Nissana LEAF: 4R Energy Corporation przetwarza akumulatory stosując tę samą metodę weryfikacji, która jest wykorzystywana przy produkcji Nissana LEAF.
4. Projektowaniu z myślą o bezpieczeństwie: Podobnie jak w Nissanie LEAF, zregenerowane akumulatory zostały zaprojektowane tak, aby zapobiec wybuchowi w razie ewentualnego wypadku.

Ponadto, akumulator litowo-jonowy z Nissana LEAF został skonstruowany w sposób umożliwiający działanie w różnych warunkach pogodowych i klimatycznych. Jak mówi Kinoshita: Akumulatory te są wystarczająco wytrzymałe, aby funkcjonować na przejazdach kolejowych w trudnych warunkach klimatycznych. Zanim jednak akumulatory samochodowe będą mogły zostać wykorzystane na szeroką skalę w osprzęcie przejazdów kolejowych, należy rozwiązać kilka problemów.

Jeśli w pobliżu przejazdu kolejowego uderzy piorun, prąd może popłynąć bezpośrednio do akumulatora przez kable łączące go z urządzeniami takimi jak szlabany, alarmy i moduły sterujące. Aby akumulatory były w stanie wytrzymać takie przepięcia, już na etapie ich opracowywania wprowadzono modyfikacje infrastruktury kontrolnej. Oprócz przejazdu kolejowego w Atago, planuje się przetestowanie akumulatorów w innych tego typu miejscach na liniach Jōban i Mito. Badania pozwolą przeanalizować wpływ, jaki mają na akumulatory wyładowania atmosferyczne i inne czynniki środowiskowe w różnych rejonach.

Przygotowanie badań rozpoczęto w styczniu tego roku, a same testy rozpoczęły się jesienią.

O tej porze roku występuje dużo burz i tajfunów. Będziemy kontynuowali analizę akumulatorów, mając za punkt odniesienia obiecujące wyniki początkowe. Uwzględnimy również informacje zwrotne od konserwatorów przejazdów kolejowych, dzięki czemu korzystanie z nich będzie jeszcze bezpieczniejsze – powiedział Tochihara.

Omówił również możliwe wyniki prowadzonych badań. Jeżeli testy potwierdzą, że można bezpiecznie używać na kolei przystosowanych do ponownego użycia akumulatorów z pojazdów elektrycznych, to myślę, że możemy spodziewać się rozszerzenia tej inicjatywy, na przykład na urządzenia służące do komunikacji bezprzewodowej.

Trwająca obecnie fala elektryfikacji przybliża firmę Nissan do celu, jakim jest neutralność pod względem emisji dwutlenku węgla. Ponieważ korzystanie z pojazdów elektrycznych staje się coraz bardziej powszechne, zwiększy się również dostępność akumulatorów, które będzie można ponownie wykorzystać. Pomysł ich użycia na przejazdach kolejowych jest nowatorski, a wachlarz możliwości ponownego ich wykorzystania na tym się nie kończy. Istnieje wiele innych sposobów zastosowania tych akumulatorów w bezpieczniejszym, bardziej zrównoważonym ekologicznie społeczeństwie przyszłości.

Źródło: Nissan