Une entreprise minière construit un train électrique à batterie qui n'a jamais besoin d'être rechargé grâce à la descente en charge

A Mining Company Built A Battery-Electric Train That Never Has To Be Charged Because It Only Carries Its Load Downhill

Une entreprise minière construit un train électrique à batterie qui n'a jamais besoin d'être rechargé grâce à la descente en charge

L'industrie minière du fer est l'une des plus polluantes, non seulement en raison de l'extraction et du traitement des matériaux, mais aussi à cause de leur transport. Heureusement, des mesures sont prises pour rendre le transport du minerai par train plus propre et potentiellement plus économique. Fortescue, une entreprise minière australienne, a récemment dévoilé une locomotive électrique à batterie qui se recharge par récupération d'énergie, une solution ingénieuse. L'électrification complète est l'un des meilleurs moyens de réduire l'impact environnemental des chemins de fer. La plupart des locomotives utilisées depuis près d'un siècle sont des diesel-électriques, équipées de moteurs diesel massifs. Selon le California Air Resources Board, en 2022, les locomotives de l'État émettaient environ 29 800 tonnes de NOx et plus de 640 tonnes de PM2,5 par an. Une étude publiée dans Nature Energy révèle que les locomotives diesel-électriques américaines produisent environ 35 millions de tonnes de CO2 annuellement. Il est donc logique que les chemins de fer cherchent à réduire leur empreinte carbone. Les réseaux ferroviaires utilisent souvent des caténaires ou des rails conducteurs pour alimenter les trains électriques. Mais dans les zones dépourvues de cette infrastructure, les locomotives à batterie deviennent une solution pertinente, un concept vieux de près de 200 ans. Fortescue, anciennement Fortescue Metals Group, a trouvé une application idéale pour ce type de locomotive. Son nouveau train électrique est conçu pour descendre des collines chargé de minerai de fer, en utilisant la récupération d'énergie pour recharger ses batteries. Une fois déchargé, le train remonte à vide et répète le cycle. Fortescue espère ainsi maintenir la charge de la batterie sans recours à des sources externes. Ce projet, baptisé Infinity Train, résulte de trois ans de développement. En janvier 2022, Fortescue a acquis Williams Advanced Engineering (WAE) pour 221 millions de dollars. WAE, ancienne division de Williams F1 Group, spécialisée dans l'électrification, a été rebaptisée Fortescue Zero et se concentre désormais sur la décarbonation dans le secteur minier. L'Infinity Train exploitera l'énergie gravitationnelle générée lors des descentes pour recharger ses batteries, éliminant ainsi le besoin en diesel et réduisant les émissions de CO2. Fortescue possède 54 locomotives diesel-électriques qui consomment environ 21,6 millions de gallons de diesel par an, représentant 11 % de ses émissions. Investir 50 millions de dollars dans ce projet pourrait permettre d'éliminer ces coûts d'ici 2030. Les trains à batterie ne sont pas nouveaux : le premier a été construit en 1842 par Robert Davidson. Bien que la technologie actuelle ne permette pas encore de remplacer entièrement les diesel-électriques, des progrès sont réalisés. Par exemple, Caterpillar a testé un camion minier électrique capable de se recharger en descente. Fortescue Zero a également développé un camion similaire avec une batterie de 1,4 MWh. Le premier prototype de l'Infinity Train a été livré dans la région de Pilbara, où Fortescue exploite trois sites miniers. Les hubs sont situés à près de 300 mètres d'altitude, ce qui facilite la récupération d'énergie lors des descentes. Bien que les détails techniques restent confidentiels, Fortescue prévoit des tests avant une mise en service cette année. Si ce projet réussit, il pourrait réduire significativement les émissions de CO2 de l'entreprise et éliminer les coûts liés au diesel.

Công ty khai khoáng chế tạo tàu điện chạy pin không cần sạc nhờ vận chuyển quặng xuống dốc

Ngành khai thác quặng sắt vốn nổi tiếng ô nhiễm, không chỉ do quá trình khai thác và chế biến mà còn bởi hoạt động vận chuyển. May mắn thay, những nỗ lực gần đây đang giúp việc vận chuyển quặng bằng đường sắt trở nên sạch hơn và tiết kiệm chi phí. Fortescue, tập đoàn khai khoáng Australia, vừa trình làng đầu máy điện chạy pin có khả năng tự sạc nhờ hệ thống tái tạo năng lượng - một giải pháp đầy hứa hẹn. Điện khí hóa toàn phần là một trong những cách hiệu quả nhất để làm sạch hoạt động đường sắt. Phần lớn đầu máy hiện nay vẫn sử dụng động cơ diesel-điện cồng kềnh với mức tiêu thụ nhiên liệu khổng lồ. Theo California Air Resources Board, năm 2022, các đầu máy tại bang này thải ra khoảng 29.800 tấn NOx và hơn 640 tấn bụi mịn PM2.5 mỗi năm. Nghiên cứu trên tạp chí Nature Energy chỉ ra rằng đầu máy diesel-điện tại Mỹ sản sinh khoảng 35 triệu tấn CO2 hàng năm. Điều này lý giải tại sao ngành đường sắt đang tích cực tìm cách giảm tác động môi trường. Trong khi nhiều mạng lưới đường sắt sử dụng hệ thống dây điện trên cao hoặc đường ray thứ ba để cấp điện, thì tại những khu vực không có cơ sở hạ tầng này, đầu máy điện chạy pin trở thành giải pháp tối ưu - một công nghệ đã xuất hiện gần 200 năm. Fortescue, nguyên là Fortescue Metals Group, đã tìm ra ứng dụng hoàn hảo cho loại đầu máy này. Đầu máy điện mới của họ được thiết kế để vận chuyển quặng sắt xuống dốc, đồng thời tái tạo năng lượng phanh để sạc lại pin. Sau khi dỡ tải, đoàn tàu sẽ trở lại điểm xuất phát khi không tải và lặp lại chu trình. Fortescue kỳ vọng hệ thống này có thể tự duy trì năng lượng mà không cần sạc ngoài. Dự án mang tên Infinity Train là thành quả sau ba năm phát triển. Tháng 1/2022, Fortescue mua lại Williams Advanced Engineering (WAE) với giá 221 triệu USD. WAE, từng là bộ phận của Williams F1 Group chuyên về điện khí hóa, được đổi tên thành Fortescue Zero và tập trung vào giảm phát thải trong ngành khai mỏ. Infinity Train sẽ tận dụng năng lượng trọng trường khi xuống dốc để sạc pin, loại bỏ nhu cầu nhiên liệu diesel và cắt giảm lượng khí thải CO2. Hiện Fortescue sở hữu 54 đầu máy diesel-điện tiêu thụ khoảng 21,6 triệu gallon dầu diesel mỗi năm, chiếm 11% tổng lượng phát thải. Khoản đầu tư 50 triệu USD vào dự án này hứa hẹn giúp công ty loại bỏ hoàn toàn chi phí nhiên liệu vào năm 2030. Công nghệ tàu điện chạy pin không mới - mẫu đầu tiên được chế tạo năm 1842 bởi Robert Davidson. Dù công nghệ hiện tại chưa thể thay thế hoàn toàn đầu máy diesel-điện, nhiều bước tiến đáng kể đã đạt được. Điển hình như xe tải khai thác điện của Caterpillar có khả năng tự sạc khi xuống dốc. Fortescue Zero cũng phát triển xe tải tương tự với pin 1,4 MWh. Nguyên mẫu đầu tiên của Infinity Train đã được vận chuyển tới khu vực Pilbara, nơi Fortescue khai thác ba mỏ quặng. Các trung tâm khai thác nằm ở độ cao gần 300 mét so với mực nước biển, tạo điều kiện lý tưởng để tái tạo năng lượng khi xuống dốc. Dù thông số kỹ thuật chưa được tiết lộ, Fortescue dự kiến tiến hành thử nghiệm trước khi đưa vào vận hành trong năm nay. Nếu thành công, dự án này có thể giảm đáng kể lượng khí thải CO2 và loại bỏ chi phí nhiên liệu diesel của tập đoàn.