KERETA API HIDROGEN, APAKAH AKHIR DARI KERETA API DIESEL?
Yusron Sayoga - Kereta api bertenaga hidrogen. Operator penumpang Eropa terus merangkul traksi alternatif berdasarkan baterai atau hidrogen sebagai cara menghilangkan penggunaan kereta api bermesin diesel. Tetapi apakah hari-hari bersama kereta api diesel akan segera diakhiri? Atau, apakah kereta api bertenaga hidrogen semata efek perkembangan teknologi? Berikut ulasannya.
Tahun 2020 - Siemens memperoleh kontrak besar pertama untuk beberapa unit baterai listrik bulan lalu dan pemasok yakin akan pesanan lebih lanjut karena operator mencari alternatif untuk traksi diesel. Baden - Württemberg adalah negara bagian Jerman terbaru yang bergabung dengan revolusi yang sedang berlangsung dalam traksi kereta api, yang berjanji untuk menjembatani kesenjangan antara keberagaman diesel dan keberlanjutan listrik.
Perusahaan leasing milik negara Baden-Württemberg State Rail Vehicle Authority (SFBW) mengkonfirmasi pada 17 Maret bahwa mereka membeli 20 unit baterai-elektrik Mireo Plus B (BEMU) dari Siemens untuk dioperasikan di Jaringan 8 sistem regional Ortenau. Negara bagian tersebut mengikuti Rhine-Main, Schleswig-Holstein, Mid Saxony dan Lower Saxony dalam pengadaan kendaraan penumpang traksi alternatif untuk menggantikan kereta diesel dalam beberapa tahun terakhir. Solusi BEMU dari Siemens melengkapi kereta bertenaga sel bahan bakar, yang dikembangkannya dengan dukungan pemasok sel bahan bakar Ballard Power Systems, Kanada, dan platform EMU-nya. Memang, pabrikan mengatakan tidak lagi dalam bisnis memasok beberapa unit diesel karena pasar menurun karena meningkatnya kekhawatiran lingkungan terhadap emisi transportasi.
Pesaing Alstom tetap aktif di bidang ini, memenangkan kontrak di Jerman pada 2019 untuk memasok delapan Coradia Lint DMU ke Perusahaan Kereta Api Jerman Timur (Odeg), 18 kendaraan ke SFBW dan 41 ke Transdev untuk mengoperasikan layanan di Bavaria. Pabrikan juga dengan bangga menyatakan bahwa ia sekarang memiliki portofolio daya tarik yang lengkap setelah memenangkan kontrak untuk memasok 11 BEMU ke Mid Saxony pada bulan Februari.
Ms Katrin Seeger, manajer proyek untuk pengembangan bisnis sistem penggerak alternatif untuk kereta regional di Siemens. Stadler, Hitachi dan CAF juga aktif di pasar traksi alternatif karena permintaan untuk solusi semacam ini semakin cepat. Seperti halnya Jerman, Prancis akan mulai memperkenalkan kereta hybrid akhir tahun ini dan memulai uji coba dengan hidrogen pada 2022 karena menargetkan penghapusan traksi diesel pada 2035. Inggris juga menguji hidrogen dan solusi baterai, sementara Norwegia sedang menjajaki mengganti mesin diesel. dengan kereta baterai, dan Austria, serta uji coba Coradia iLint, saat ini sedang menguji BEMU Siemens Desiro ML dalam layanan penumpang.
Target Uni Eropa untuk dekarbonisasi transportasi sebagai bagian dari Green Deal-nya memperkuat keinginan untuk mengeksplorasi daya tarik alternatif. Buku Putih Transportasi UE tahun 2011 menargetkan pengurangan 30% dalam emisi CO₂ pada tahun 2030, 50% pada tahun 2035 dan 90% pada tahun 2050. Listrik dan penggunaan listrik yang bersumber secara berkelanjutan adalah solusi yang disukai. Namun, benua ini jauh dari elektrifikasi di mana-mana: sekitar 54% dari infrastruktur kereta api di 27 negara UE ditambah Inggris dialiri listrik pada akhir 2017.
Banyak negara memiliki program elektrifikasi yang signifikan, terutama Jerman, yang menargetkan 70% elektrifikasi pada tahun 2030, naik dari 52% saat ini. Namun, memasang kabel mahal dan tergantung pada sumber listriknya tidak selalu hijau. Selain itu, ekonomi memberikan cakupan lengkap sering tidak bertambah, terutama untuk garis kepadatan rendah. Eksekusi juga terbukti bermasalah dalam beberapa tahun terakhir, terutama di Inggris di mana diesel tetap menjadi bentuk traksi utama di banyak jalur utama. Rencana untuk proyek-proyek kelistrikan lebih lanjut sekarang tampaknya berada di backburner meskipun pemerintah menargetkan kereta api diesel nol pada tahun 2040.
Jaringan Eropa lainnya dengan bagian non-listrik yang signifikan dan potensi untuk traksi alternatif termasuk negara-negara Skandinavia, Belgia, Belanda, Spanyol, Irlandia, dan Italia.
Di Amerika Utara diesel adalah raja. Meskipun ada beberapa percobaan traksi alternatif, terutama dengan LNG dan CNG, kereta api barang Kelas 1 terus mengoperasikan kereta diesel dalam jarak yang sangat jauh. Koridor Timur Laut dialiri arus listrik seperti halnya beberapa jalur komuter meskipun sebagian besar kota-kota yang melayani di AS dan Kanada menggunakan traksi diesel. Demikian juga, Australia adalah negara diesel seperti halnya Brasil, sementara sebagian besar jaringan Rusia bergantung pada traksi diesel seperti halnya jaringan di Asia, Amerika Latin dan Afrika.
Memang, Ms Katrin Seeger, sang manajer proyek untuk pengembangan bisnis sistem penggerak alternatif untuk kereta regional di Siemens, mengatakan pemasok telah menyaksikan keinginan besar untuk solusi traksi alternatifnya dari seluruh dunia, termasuk operator di Amerika Utara dan Australia. Di Eropa, dia mengatakan tender semakin meminta jenis daya tarik tertentu bahkan ketika itu lebih mahal.
"Operator sedang mencari opsi untuk tidak lagi tender untuk kereta diesel" kata Seeger. "Sebagian besar dari mereka di luar Eropa berada pada permulaannya - mereka belum tahu seberapa besar kisaran kereta baterai-listrik atau berapa kisaran kereta hidrogen. Masih ada pembelajaran untuk melakukan traksi alternatif tetapi selera dan kemauan untuk pergi dari diesel sangat, sangat besar".
Jerman adalah negara pertama yang memberikan kontrak besar untuk kereta baterai-listrik, tetapi saya yakin akan ada lebih banyak yang mengikuti. -Katrin Seeger-
Katrin Seeger mengatakan pemasok dapat menawarkan berbagai solusi traksi untuk memenuhi permintaan, apakah ini menjalankan solusi hibrida baterai dan traksi listrik tradisional di mana baterai memiliki kisaran 100-120 km, atau sel bahan bakar hidrogen, yang dapat beroperasi untuk 600 -1000km. Mr Brahim Soua, wakil presiden untuk kereta regional di Alstom, menawarkan perkiraan yang sama untuk aplikasinya. Dia mengatakan bahwa peningkatan kemampuan penyimpanan baterai telah membantu mengurangi bobot unit saat rentang operasinya meningkat.
"Teknologi ini cukup matang untuk banyak aplikasi, hanya tergantung pada model yang dipilih operator," kata Seeger. "Jerman adalah negara pertama yang memberikan kontrak besar untuk kereta baterai-listrik, tetapi saya yakin akan ada lebih banyak yang mengikuti." Biaya, bagaimanapun, tetap menjadi faktor penghambat bagi banyak orang. Kontrak RMV untuk 27 Coradia iLints bernilai sekitar € 500 juta dengan bagian Alstom € 360 juta. Ini dibandingkan dengan kesepakatan € 150 juta dengan Transdev untuk 41 Lint DMU. Kontrak untuk 11 BEMU dengan Mid Saxony bernilai € 100 juta.
Selain itu, banyak proyek traksi alternatif Jerman telah mendapat manfaat dari subsidi pemerintah untuk turun ke tanah. Program Inovasi Nasional pemerintah federal untuk Teknologi Hidrogen dan Bahan Bakar Sel, misalnya, memberikan hibah € 8,4 juta untuk mendukung pembangunan stasiun pengisian bahan bakar hidrogen untuk proyek Coradia iLint di depot Elbe-Weser Transport Company (EVB) di Bremervörde. Meskipun secara signifikan lebih murah daripada proyek elektrifikasi yang setara, jauh lebih mahal daripada menggunakan diesel.
Dengan subsidi yang belum berlaku di negara-negara lain, permintaan untuk kendaraan kereta diesel akan tetap stabil, terutama di luar Eropa.
Konsensus umum adalah untuk pasar yang stabil untuk 10-15 tahun ke depan dengan traksi alternatif saat ini mencapai kurang dari 2% dari semua pesanan. Menurut data dari IRJ Pro, tujuh pesanan tersebut dilakukan dalam tiga tahun terakhir, semuanya dari Jerman terlepas dari kontrak yang diberikan kepada Stadler di Amerika Serikat oleh Otoritas Transportasi Kabupaten San Bernardino untuk kereta hidrogen Flirt H2 empat mobil tunggal. Blassmann mengatakan pasar bisa tetap relatif stabil untuk 30 tahun ke depan mengingat penyerapan proyek elektrifikasi saat ini.
Selain itu, teknologi diesel itu sendiri menjadi jauh lebih bersih. Standar emisi Stage V UE yang baru, yang berlaku untuk semua engine baru, mulai berlaku pada 1 Januari 2021 dan menawarkan kinerja yang jauh lebih baik dari standar sebelumnya. Mesin Stage V membatasi masalah partikulat menjadi 0,015g / kWh per gerbong, penurunan 40% dibandingkan dengan sebelumnya.
Batas emisi tahap IV sebesar 0,025 g / kWH. Di beberapa daerah yang sangat tercemar, udara yang dipancarkan dari mesin Stage V lebih bersih daripada atmosfer di sekitarnya.
"Ada kesalahpahaman tentang bagaimana mesin diesel yang bersih sekarang," kata Dr-Ing Guenter Zitzler, manajer senior aplikasi engine rail engine di Rolls-Royce Power Systems. “Kami telah melakukan studi untuk mengganti mesin UIC2 di kereta yang berjalan di pantai Danau Constance dengan powerpack MTU hybrid yang dilengkapi dengan mesin Stage V, dan itu sangat mengesankan untuk melihat bahwa ada pengurangan partikulat sekitar 90% dan juga NOx sebesar 90%. Powerpack hybrid juga membantu mengurangi konsumsi bahan bakar dan emisi CO₂ hingga 25%. ”
Walaupun ini adalah standar Eropa, pemasok menemukan bahwa negara-negara di mana tidak ada peraturan yang meminta mesin yang memenuhi persyaratan ini.
Voith kini hanya menawarkan mesin Stage IIIB atau Stage V UE, yang semuanya dilengkapi dengan teknologi Selective Catalytic Reduction (SCR). “Ada peningkatan kesadaran masyarakat tentang tingkat emisi sehingga itu sebabnya kami ingin mempromosikan solusi diesel terbaik yang tersedia di pasar,” kata Mr Gert Tekale, manajer produk untuk penggerak rel di Voith. "Untuk proyek saat ini di Brasil kami menawar dengan mesin Stage V dan mereka suka ini meskipun tidak ada persyaratan khusus."
Voith telah mengembangkan mesin Stage V dalam kemitraan dengan Liebherr. Pemasok telah menyetujui kontrak lima tahun dengan Alstom untuk memasok powerpack yang sesuai dengan RailPack 400DM Stage V untuk Coradia Lint DMUs. Tekale mengatakan Voith mengharapkan untuk memulai tes daya tahan pada paruh kedua tahun ini sebelum ketersediaan komersial pada tahun 2021.
“Kami melakukan uji coba di Inggris dengan Porterbrook (Southwestern Railway) di mana kami mengganti gearbox hidro dinamis dengan gearbox hidro mekanik kami dan kami menghemat lebih dari 20% bahan bakar.”
Mr Markus Gross, direktur ZF untuk sistem penggerak rel. Inovasi lain juga meningkatkan efisiensi mesin diesel. Misalnya, sistem transmisi EcoWorld ZF, yang mentransfer unit membalik yang sebelumnya dipasang di bogie langsung ke transmisi pemindah, dapat menawarkan mode meluncur, melepaskan mesin dari sistem traksi membantu mengurangi konsumsi bahan bakar hingga 5%. Ini juga memfasilitasi perpindahan sistem hybrid MTU dari engine ke tenaga baterai.
Mr Markus Gross, direktur ZF untuk sistem penggerak rel, mengatakan ia melihat potensi signifikan untuk teknologi seiring dengan permintaan stabil untuk produk diesel selama 10-15 tahun ke depan. Namun, dia mengatakan pemasok tidak lebih menyukai satu area daripada area lainnya. EcoWorld, platform transmisi enam kecepatan terbaru dari pemasok, cocok untuk diesel konvensional - ZF adalah pemasok untuk DMU Coradia Lint - dan aplikasi hibrida di mana ia bekerja dengan MTU. ZF juga memasok transmisi ke Coradia iLint. Gross menambahkan bahwa ada peluang yang signifikan dalam repowering mesin diesel yang ada untuk meningkatkan efisiensinya. “Kami melakukan uji coba di Inggris dengan Porterbrook (Southwestern Railway) di mana kami mengganti gearbox hidro dinamis dengan gearbox hidro mekanik kami dan kami menghemat lebih dari 20% bahan bakar. "Jika Anda melihat sejumlah besar armada diesel beroperasi di seluruh dunia, ada potensi besar untuk melakukan repowering. Saya pribadi tidak dapat membayangkan, pada perspektif bisnis, bahwa masuk akal untuk membangun infrastruktur ketiga. ” kata Gross.
Mr Tim Boltken, direktur pelaksana teknis Ineratec. Voith juga aktif di bidang hybrid, menawarkan genset diesel-listrik dan sistem pemulihan energi pengereman yang canggih. Namun, Tekale mengatakan keinginan OEM utama untuk mengembangkan hidrogen dan BEMU berpotensi berita buruk bagi sub-pemasok tenaga penggerak karena trennya adalah untuk mengambil pengembangan baterai dan hidrogen di rumah. “Semakin banyak kendaraan berlistrik, semakin banyak sumber daya yang akan dibeli oleh OEM,” kata Tekale. “Jika mereka menggunakan sistem diesel yang canggih, mereka tidak memiliki keahlian lengkap di rumah. Sistem propulsi listrik dengan baterai lebih kompleks daripada sistem diesel dan mereka menggunakan keahlian itu. "
Dengan pertimbangan ini, Voith dan MTU memperhatikan pengembangan alternatif bahan bakar diesel itu sendiri, yang berpotensi memperpanjang umur mesin pembakaran dan juga menggunakan infrastruktur yang ada.
Bahan bakar bio, di mana produk alami seperti etanol dicampur dengan diesel untuk membantu mengurangi konsumsi diesel dan polusi udara, telah ada selama beberapa dekade. Namun, masalah dengan penumpukan plak pada mesin karena titik pembakaran bahan bakar yang lebih tinggi serta keberlanjutan bahan bakar ini, terutama penggunaan minyak sawit di beberapa daerah dan hubungan dengan deforestasi, telah membatasi luasnya dimana mereka telah diadopsi.
Namun Blassmann percaya solusi ini telah diabaikan terlalu lama dan didorong oleh pekerjaan yang sedang berjalan dengan memulai pada solusi bahan bakar alternatif yang menjanjikan netralitas karbon. Ineratec adalah salah satu perusahaan yang didirikan pada tahun 2016 sebagai hasil dari Institut Teknologi Karlsruhe (KIT).
Teknologi Ineratec pada dasarnya menggabungkan hidrogen dan CO₂ melalui proses yang disebut Power-to-Liquid untuk menghasilkan bahan bakar pengganti untuk bensin, minyak tanah atau minyak cair. Bahan bakar diproduksi di bawah prinsip Power-to-X (atau Power-to-liquid) di mana kelebihan daya dari generasi yang terbarukan digunakan untuk memberi daya pada eletrolyser untuk menghasilkan hidrogen, yang dikombinasikan dengan CO₂ yang bersumber dari biomassa, udara sekitar atau industri off -as untuk menghasilkan bahan bakar melalui proses kimia yang disebut Fischer-Tropsch.
Produk akhir adalah cairan bening, yang terbakar sangat jernih dan ketika terbakar melepaskan CO₂ yang diperkenalkan pada awal proses, membuat produksi dan penggunaan bahan bakar sepenuhnya karbon netral sehingga tidak ada tambahan CO₂ yang dilepaskan ke atmosfer. Fraksi bahan bakar diesel yang dihasilkan sesuai dengan norma diesel sintetik atau parafin EN15940, yang diadopsi pada tahun 2016, dan menetapkan bahwa bahan bakar tersebut dapat diterima oleh semua mesin diesel yang ada. "Ini benar-benar terlihat seperti air karena Anda hanya menghasilkannya dari hidrogen dan CO₂," kata Mr Tim Böltken, direktur pelaksana teknis Ineratec. “Tidak ada racun seperti sulfur atau klorin di sana dan bahan bakar setara sudah ada seperti komponen sintetis Shell Vpower, bahan bakar performa tinggi yang merupakan campuran dari bahan bakar fosil yang ada dan bahan bakar sintetis - tetapi belum terbarukan. Anda tidak harus menggantinya 100% di awal. Anda dapat mulai dengan 5 atau 10% dan Anda akan segera mencapai pengurangan emisi 5 atau 10%. "
Böltken mengatakan keuntungan dari sistem Ineratec adalah modular. Sistem pemrosesan tunggal yang menggunakan, misalnya, input listrik 1MW ke dalam electrolyser dapat menghasilkan 350 ton bahan bakar per tahun dari hanya satu kontainer pengiriman 40 kaki. Pelanggan kemudian dapat dengan mudah meningkatkan produksi tergantung pada persyaratan mereka di situs tertentu dengan menambahkan kontainer tambahan. Modul yang lebih besar juga dalam pengembangan.
"Di Jerman kami sedang membangun infrastruktur baru untuk mobilitas elektro yang harganya miliaran, tetapi kami sudah memiliki infrastruktur berbasis minyak dan gas," kata Böltken. "Saya pribadi tidak dapat membayangkan, pada perspektif bisnis, bahwa masuk akal untuk membangun infrastruktur ketiga."
Dengan harga minyak anjlok di awal 2020, bahan bakar diesel sintetis menghadapi tantangan untuk menjadi kompetitif dalam biaya. Daripada biaya minyak, harga listrik adalah faktor penentu, dengan penggunaan di pasar berbiaya rendah listrik seperti Norwegia, Chili, Timur Tengah dan Spanyol selatan lebih disukai daripada pasar energi tinggi seperti Jerman.
Namun, para pengembang telah membuat kemajuan yang signifikan dalam mengurangi biaya proses dalam beberapa tahun terakhir. Dari sekitar € 10 per liter ketika Tekale pertama kali terkena konsep di Karlsruhe Technical University sekitar satu dekade lalu, biaya sekarang setara dengan sekitar € 2 per liter.
"Jika kita menunggu sampai 2030, maka tidak ada cara Anda akan mencapai tujuan iklim yang ditetapkan untuk 2050." Kata Tim Böltken.
“Jika turun menjadi € 1,50 per liter, maka itu kompetitif,” kata Tekale. "Maka operator mungkin bersedia menghabiskan sedikit lebih banyak uang untuk bahan bakar, tetapi sebagai hasilnya, mendapatkan jejak kaki CO. Yang lebih baik."
Setelah menyelesaikan beberapa proyek demonstrasi untuk membuktikan kelayakan konsep tersebut, Böltken mengatakan Ineratec telah mencapai tahap demonstrasi skala industri. “Kami ingin menunjukkan bahwa tidak hanya bahan bakar ini dapat diproduksi pada tingkat biaya tertentu, mereka juga dapat bersaing dengan bahan bakar fosil,” kata Böltken. "Kami sedang mencari momen iPhone kami."
Rel bukan berarti satu-satunya sektor yang dapat mengambil manfaat dari instalasi semacam itu. Memang, dengan skala yang masih terbatas itu mungkin berkelahi dengan penerbangan, jalan dan produksi kimia jika ingin mengamankan tingkat adopsi yang diperlukan untuk membuat perbedaan.
Böltken mengatakan dia terbuka untuk bekerja dengan sektor apa pun atau mitra yang bersedia merangkul dan mengembangkan teknologi, pada akhirnya menyerahkannya ke pasar untuk memutuskan. Kegembiraan seputar solusi Ineratec di acara-acara yang dia hadiri menawarkan harapan bahwa mitra semacam itu akan segera ditemukan.
Namun, waktu terus berjalan "Dalam lima tahun ke depan ini sangat penting, tidak hanya untuk model bisnis kami, tetapi seluruh masalah iklim," katanya.
"Jika kita menunggu sampai 2030, maka tidak ada cara Anda akan mencapai tujuan iklim yang ditetapkan untuk 2050." Mungkin masih ada kehidupan di pasar traksi diesel.
Dilansir dari finance.detik.com - Pada Tahun 2019, PT Kereta Api Indonesia (KAI) telah menjajaki perjanjian untuk melakukan uji coba kereta api ramah lingkungan dari Jerman. Kereta tersebut nantinya berbahan bakar hidrogen. VP Public Relations PT Kereta Api Indonesia (KAI) Edy Kuswoyo menyampaikan bahwa sudah ada persetujuan antara pihak KAI dengan perusahaan pembuat kereta Alstom dari Jerman untuk melakukan uji coba kereta hidrogen. Hingga kini, kedua pihak masih menyusun kesepakatan.
Demikian ulasan tentang Kereta Api Bertenaga Hidrogen. Jika mega project ini terlaksana di Indonesia, lalu bagaimana nasib kereta api bertenaga diesel yang ada sekarang ya?
Disclaimer: Beberapa kosakata disadur dari tulisan asli kevin smith (railjournal.com)
Salam
Yusron Sayoga
 |
| Kereta Api Hidrogen - Kereta Api Diesel |
Perusahaan leasing milik negara Baden-Württemberg State Rail Vehicle Authority (SFBW) mengkonfirmasi pada 17 Maret bahwa mereka membeli 20 unit baterai-elektrik Mireo Plus B (BEMU) dari Siemens untuk dioperasikan di Jaringan 8 sistem regional Ortenau. Negara bagian tersebut mengikuti Rhine-Main, Schleswig-Holstein, Mid Saxony dan Lower Saxony dalam pengadaan kendaraan penumpang traksi alternatif untuk menggantikan kereta diesel dalam beberapa tahun terakhir. Solusi BEMU dari Siemens melengkapi kereta bertenaga sel bahan bakar, yang dikembangkannya dengan dukungan pemasok sel bahan bakar Ballard Power Systems, Kanada, dan platform EMU-nya. Memang, pabrikan mengatakan tidak lagi dalam bisnis memasok beberapa unit diesel karena pasar menurun karena meningkatnya kekhawatiran lingkungan terhadap emisi transportasi.
Pesaing Alstom tetap aktif di bidang ini, memenangkan kontrak di Jerman pada 2019 untuk memasok delapan Coradia Lint DMU ke Perusahaan Kereta Api Jerman Timur (Odeg), 18 kendaraan ke SFBW dan 41 ke Transdev untuk mengoperasikan layanan di Bavaria. Pabrikan juga dengan bangga menyatakan bahwa ia sekarang memiliki portofolio daya tarik yang lengkap setelah memenangkan kontrak untuk memasok 11 BEMU ke Mid Saxony pada bulan Februari.
Dasar DeveloperDilansir dari laman railjournal.com, Alstom mempelopori kereta sel bahan bakar hidrogen dengan beberapa unit Coradia iLint-nya. Dua kereta prototipe telah beroperasi di jaringan Elbe-Weser di Lower Saxony sejak September 2018 sementara pemasok mengamankan kontrak besar pertamanya pada November 2017 ketika Lower Saxony Transport Authority (LNVG) memesan 14 kereta, yang akan masuk layanan dari 2021. Hal ini diikuti pada Mei 2019 dengan kesepakatan dengan anak perusahaan Rhine-Main Transport Authority (RMV) Fahma untuk 27 kendaraan, yang akan mulai beroperasi dari tahun 2022. Pemasok juga secara aktif menguji konsep untuk menghidupkan minat lebih lanjut dalam teknologi. Ini termasuk tur negara-negara Jerman selama 2019, dan Belanda, di mana persidangan berakhir bulan lalu. Tes akan dimulai di Austria akhir tahun ini setelah Alstom memenangkan tender untuk mengoperasikan pilot hidrogen bulan lalu. "Operator sedang mencari opsi untuk tidak lagi melakukan bidding tender kereta bertenaga diesel".
Target Uni Eropa untuk dekarbonisasi transportasi sebagai bagian dari Green Deal-nya memperkuat keinginan untuk mengeksplorasi daya tarik alternatif. Buku Putih Transportasi UE tahun 2011 menargetkan pengurangan 30% dalam emisi CO₂ pada tahun 2030, 50% pada tahun 2035 dan 90% pada tahun 2050. Listrik dan penggunaan listrik yang bersumber secara berkelanjutan adalah solusi yang disukai. Namun, benua ini jauh dari elektrifikasi di mana-mana: sekitar 54% dari infrastruktur kereta api di 27 negara UE ditambah Inggris dialiri listrik pada akhir 2017.
Banyak negara memiliki program elektrifikasi yang signifikan, terutama Jerman, yang menargetkan 70% elektrifikasi pada tahun 2030, naik dari 52% saat ini. Namun, memasang kabel mahal dan tergantung pada sumber listriknya tidak selalu hijau. Selain itu, ekonomi memberikan cakupan lengkap sering tidak bertambah, terutama untuk garis kepadatan rendah. Eksekusi juga terbukti bermasalah dalam beberapa tahun terakhir, terutama di Inggris di mana diesel tetap menjadi bentuk traksi utama di banyak jalur utama. Rencana untuk proyek-proyek kelistrikan lebih lanjut sekarang tampaknya berada di backburner meskipun pemerintah menargetkan kereta api diesel nol pada tahun 2040.
Jaringan Eropa lainnya dengan bagian non-listrik yang signifikan dan potensi untuk traksi alternatif termasuk negara-negara Skandinavia, Belgia, Belanda, Spanyol, Irlandia, dan Italia.
Di Amerika Utara diesel adalah raja. Meskipun ada beberapa percobaan traksi alternatif, terutama dengan LNG dan CNG, kereta api barang Kelas 1 terus mengoperasikan kereta diesel dalam jarak yang sangat jauh. Koridor Timur Laut dialiri arus listrik seperti halnya beberapa jalur komuter meskipun sebagian besar kota-kota yang melayani di AS dan Kanada menggunakan traksi diesel. Demikian juga, Australia adalah negara diesel seperti halnya Brasil, sementara sebagian besar jaringan Rusia bergantung pada traksi diesel seperti halnya jaringan di Asia, Amerika Latin dan Afrika.
DiversifikasiJürgen Blassmann, direktur bisnis kereta api di MTU Friedrichshafen, mengatakan biaya - sekitar € 1 juta per km - berarti prospek elektrifikasi lengkap yang mengancam bisnis traksi diesel perusahaan tidak pernah realistis. Namun, pemasok ini merangkul sistem penggerak traksi alternatif melalui solusi termasuk MTU Hybrid PowerPacks sebagai cara diversifikasi penawarannya karena perubahan permintaan dari pelanggan.
 |
| Perakitan Mesin Kereta Api Hidrogen - Perakitan Mesin Kereta Api Diesel |
"Operator sedang mencari opsi untuk tidak lagi tender untuk kereta diesel" kata Seeger. "Sebagian besar dari mereka di luar Eropa berada pada permulaannya - mereka belum tahu seberapa besar kisaran kereta baterai-listrik atau berapa kisaran kereta hidrogen. Masih ada pembelajaran untuk melakukan traksi alternatif tetapi selera dan kemauan untuk pergi dari diesel sangat, sangat besar".
Jerman adalah negara pertama yang memberikan kontrak besar untuk kereta baterai-listrik, tetapi saya yakin akan ada lebih banyak yang mengikuti. -Katrin Seeger-
Katrin Seeger mengatakan pemasok dapat menawarkan berbagai solusi traksi untuk memenuhi permintaan, apakah ini menjalankan solusi hibrida baterai dan traksi listrik tradisional di mana baterai memiliki kisaran 100-120 km, atau sel bahan bakar hidrogen, yang dapat beroperasi untuk 600 -1000km. Mr Brahim Soua, wakil presiden untuk kereta regional di Alstom, menawarkan perkiraan yang sama untuk aplikasinya. Dia mengatakan bahwa peningkatan kemampuan penyimpanan baterai telah membantu mengurangi bobot unit saat rentang operasinya meningkat.
"Teknologi ini cukup matang untuk banyak aplikasi, hanya tergantung pada model yang dipilih operator," kata Seeger. "Jerman adalah negara pertama yang memberikan kontrak besar untuk kereta baterai-listrik, tetapi saya yakin akan ada lebih banyak yang mengikuti." Biaya, bagaimanapun, tetap menjadi faktor penghambat bagi banyak orang. Kontrak RMV untuk 27 Coradia iLints bernilai sekitar € 500 juta dengan bagian Alstom € 360 juta. Ini dibandingkan dengan kesepakatan € 150 juta dengan Transdev untuk 41 Lint DMU. Kontrak untuk 11 BEMU dengan Mid Saxony bernilai € 100 juta.
Selain itu, banyak proyek traksi alternatif Jerman telah mendapat manfaat dari subsidi pemerintah untuk turun ke tanah. Program Inovasi Nasional pemerintah federal untuk Teknologi Hidrogen dan Bahan Bakar Sel, misalnya, memberikan hibah € 8,4 juta untuk mendukung pembangunan stasiun pengisian bahan bakar hidrogen untuk proyek Coradia iLint di depot Elbe-Weser Transport Company (EVB) di Bremervörde. Meskipun secara signifikan lebih murah daripada proyek elektrifikasi yang setara, jauh lebih mahal daripada menggunakan diesel.
Traksi Alternatif
Seeger mengatakan kesenjangan saat ini dalam biaya traksi alternatif adalah akibat dari kurangnya skala ekonomi dalam rantai pasokan. Ketika teknologi menjadi lebih luas, dia mengatakan ini harus memperbaiki dirinya sendiri. Dia menambahkan bahwa jika subsidi ini hilang, pemerintah dapat mendukung adopsi traksi bersih dengan memberlakukan undang-undang yang membatasi pengoperasian kereta diesel di daerah perkotaan. “Paling tidak mereka bisa membuat mereka kurang menarik dengan memperkenalkan biaya akses tergantung pada emisi masa depan,” kata Seeger. "Perusahaan angkutan umum dapat mengubah skema penilaian tender mereka untuk mengurangi kesenjangan juga."
Dengan subsidi yang belum berlaku di negara-negara lain, permintaan untuk kendaraan kereta diesel akan tetap stabil, terutama di luar Eropa.
Konsensus umum adalah untuk pasar yang stabil untuk 10-15 tahun ke depan dengan traksi alternatif saat ini mencapai kurang dari 2% dari semua pesanan. Menurut data dari IRJ Pro, tujuh pesanan tersebut dilakukan dalam tiga tahun terakhir, semuanya dari Jerman terlepas dari kontrak yang diberikan kepada Stadler di Amerika Serikat oleh Otoritas Transportasi Kabupaten San Bernardino untuk kereta hidrogen Flirt H2 empat mobil tunggal. Blassmann mengatakan pasar bisa tetap relatif stabil untuk 30 tahun ke depan mengingat penyerapan proyek elektrifikasi saat ini.
Selain itu, teknologi diesel itu sendiri menjadi jauh lebih bersih. Standar emisi Stage V UE yang baru, yang berlaku untuk semua engine baru, mulai berlaku pada 1 Januari 2021 dan menawarkan kinerja yang jauh lebih baik dari standar sebelumnya. Mesin Stage V membatasi masalah partikulat menjadi 0,015g / kWh per gerbong, penurunan 40% dibandingkan dengan sebelumnya.
Batas emisi tahap IV sebesar 0,025 g / kWH. Di beberapa daerah yang sangat tercemar, udara yang dipancarkan dari mesin Stage V lebih bersih daripada atmosfer di sekitarnya.
"Ada kesalahpahaman tentang bagaimana mesin diesel yang bersih sekarang," kata Dr-Ing Guenter Zitzler, manajer senior aplikasi engine rail engine di Rolls-Royce Power Systems. “Kami telah melakukan studi untuk mengganti mesin UIC2 di kereta yang berjalan di pantai Danau Constance dengan powerpack MTU hybrid yang dilengkapi dengan mesin Stage V, dan itu sangat mengesankan untuk melihat bahwa ada pengurangan partikulat sekitar 90% dan juga NOx sebesar 90%. Powerpack hybrid juga membantu mengurangi konsumsi bahan bakar dan emisi CO₂ hingga 25%. ”
Walaupun ini adalah standar Eropa, pemasok menemukan bahwa negara-negara di mana tidak ada peraturan yang meminta mesin yang memenuhi persyaratan ini.
Voith kini hanya menawarkan mesin Stage IIIB atau Stage V UE, yang semuanya dilengkapi dengan teknologi Selective Catalytic Reduction (SCR). “Ada peningkatan kesadaran masyarakat tentang tingkat emisi sehingga itu sebabnya kami ingin mempromosikan solusi diesel terbaik yang tersedia di pasar,” kata Mr Gert Tekale, manajer produk untuk penggerak rel di Voith. "Untuk proyek saat ini di Brasil kami menawar dengan mesin Stage V dan mereka suka ini meskipun tidak ada persyaratan khusus."
Voith telah mengembangkan mesin Stage V dalam kemitraan dengan Liebherr. Pemasok telah menyetujui kontrak lima tahun dengan Alstom untuk memasok powerpack yang sesuai dengan RailPack 400DM Stage V untuk Coradia Lint DMUs. Tekale mengatakan Voith mengharapkan untuk memulai tes daya tahan pada paruh kedua tahun ini sebelum ketersediaan komersial pada tahun 2021.
“Kami melakukan uji coba di Inggris dengan Porterbrook (Southwestern Railway) di mana kami mengganti gearbox hidro dinamis dengan gearbox hidro mekanik kami dan kami menghemat lebih dari 20% bahan bakar.”
Mr Markus Gross, direktur ZF untuk sistem penggerak rel. Inovasi lain juga meningkatkan efisiensi mesin diesel. Misalnya, sistem transmisi EcoWorld ZF, yang mentransfer unit membalik yang sebelumnya dipasang di bogie langsung ke transmisi pemindah, dapat menawarkan mode meluncur, melepaskan mesin dari sistem traksi membantu mengurangi konsumsi bahan bakar hingga 5%. Ini juga memfasilitasi perpindahan sistem hybrid MTU dari engine ke tenaga baterai.
 |
| Sistem transmisi Eco World ZF - Sistem Transmisi Diesel Hidrolis |
Mr Tim Boltken, direktur pelaksana teknis Ineratec. Voith juga aktif di bidang hybrid, menawarkan genset diesel-listrik dan sistem pemulihan energi pengereman yang canggih. Namun, Tekale mengatakan keinginan OEM utama untuk mengembangkan hidrogen dan BEMU berpotensi berita buruk bagi sub-pemasok tenaga penggerak karena trennya adalah untuk mengambil pengembangan baterai dan hidrogen di rumah. “Semakin banyak kendaraan berlistrik, semakin banyak sumber daya yang akan dibeli oleh OEM,” kata Tekale. “Jika mereka menggunakan sistem diesel yang canggih, mereka tidak memiliki keahlian lengkap di rumah. Sistem propulsi listrik dengan baterai lebih kompleks daripada sistem diesel dan mereka menggunakan keahlian itu. "
Dengan pertimbangan ini, Voith dan MTU memperhatikan pengembangan alternatif bahan bakar diesel itu sendiri, yang berpotensi memperpanjang umur mesin pembakaran dan juga menggunakan infrastruktur yang ada.
 |
| Bahan Bakar Hidrogen Untuk Kereta Api Hodrogen - Bahan Bakar Gas Alam Cair Untuk Kereta Api Diesel |
Namun Blassmann percaya solusi ini telah diabaikan terlalu lama dan didorong oleh pekerjaan yang sedang berjalan dengan memulai pada solusi bahan bakar alternatif yang menjanjikan netralitas karbon. Ineratec adalah salah satu perusahaan yang didirikan pada tahun 2016 sebagai hasil dari Institut Teknologi Karlsruhe (KIT).
Teknologi Ineratec pada dasarnya menggabungkan hidrogen dan CO₂ melalui proses yang disebut Power-to-Liquid untuk menghasilkan bahan bakar pengganti untuk bensin, minyak tanah atau minyak cair. Bahan bakar diproduksi di bawah prinsip Power-to-X (atau Power-to-liquid) di mana kelebihan daya dari generasi yang terbarukan digunakan untuk memberi daya pada eletrolyser untuk menghasilkan hidrogen, yang dikombinasikan dengan CO₂ yang bersumber dari biomassa, udara sekitar atau industri off -as untuk menghasilkan bahan bakar melalui proses kimia yang disebut Fischer-Tropsch.
Produk akhir adalah cairan bening, yang terbakar sangat jernih dan ketika terbakar melepaskan CO₂ yang diperkenalkan pada awal proses, membuat produksi dan penggunaan bahan bakar sepenuhnya karbon netral sehingga tidak ada tambahan CO₂ yang dilepaskan ke atmosfer. Fraksi bahan bakar diesel yang dihasilkan sesuai dengan norma diesel sintetik atau parafin EN15940, yang diadopsi pada tahun 2016, dan menetapkan bahwa bahan bakar tersebut dapat diterima oleh semua mesin diesel yang ada. "Ini benar-benar terlihat seperti air karena Anda hanya menghasilkannya dari hidrogen dan CO₂," kata Mr Tim Böltken, direktur pelaksana teknis Ineratec. “Tidak ada racun seperti sulfur atau klorin di sana dan bahan bakar setara sudah ada seperti komponen sintetis Shell Vpower, bahan bakar performa tinggi yang merupakan campuran dari bahan bakar fosil yang ada dan bahan bakar sintetis - tetapi belum terbarukan. Anda tidak harus menggantinya 100% di awal. Anda dapat mulai dengan 5 atau 10% dan Anda akan segera mencapai pengurangan emisi 5 atau 10%. "
Böltken mengatakan keuntungan dari sistem Ineratec adalah modular. Sistem pemrosesan tunggal yang menggunakan, misalnya, input listrik 1MW ke dalam electrolyser dapat menghasilkan 350 ton bahan bakar per tahun dari hanya satu kontainer pengiriman 40 kaki. Pelanggan kemudian dapat dengan mudah meningkatkan produksi tergantung pada persyaratan mereka di situs tertentu dengan menambahkan kontainer tambahan. Modul yang lebih besar juga dalam pengembangan.
"Di Jerman kami sedang membangun infrastruktur baru untuk mobilitas elektro yang harganya miliaran, tetapi kami sudah memiliki infrastruktur berbasis minyak dan gas," kata Böltken. "Saya pribadi tidak dapat membayangkan, pada perspektif bisnis, bahwa masuk akal untuk membangun infrastruktur ketiga."
Pertimbangan Kompetitif Biaya
Dengan harga minyak anjlok di awal 2020, bahan bakar diesel sintetis menghadapi tantangan untuk menjadi kompetitif dalam biaya. Daripada biaya minyak, harga listrik adalah faktor penentu, dengan penggunaan di pasar berbiaya rendah listrik seperti Norwegia, Chili, Timur Tengah dan Spanyol selatan lebih disukai daripada pasar energi tinggi seperti Jerman.
Namun, para pengembang telah membuat kemajuan yang signifikan dalam mengurangi biaya proses dalam beberapa tahun terakhir. Dari sekitar € 10 per liter ketika Tekale pertama kali terkena konsep di Karlsruhe Technical University sekitar satu dekade lalu, biaya sekarang setara dengan sekitar € 2 per liter.
"Jika kita menunggu sampai 2030, maka tidak ada cara Anda akan mencapai tujuan iklim yang ditetapkan untuk 2050." Kata Tim Böltken.
“Jika turun menjadi € 1,50 per liter, maka itu kompetitif,” kata Tekale. "Maka operator mungkin bersedia menghabiskan sedikit lebih banyak uang untuk bahan bakar, tetapi sebagai hasilnya, mendapatkan jejak kaki CO. Yang lebih baik."
Setelah menyelesaikan beberapa proyek demonstrasi untuk membuktikan kelayakan konsep tersebut, Böltken mengatakan Ineratec telah mencapai tahap demonstrasi skala industri. “Kami ingin menunjukkan bahwa tidak hanya bahan bakar ini dapat diproduksi pada tingkat biaya tertentu, mereka juga dapat bersaing dengan bahan bakar fosil,” kata Böltken. "Kami sedang mencari momen iPhone kami."
Rel bukan berarti satu-satunya sektor yang dapat mengambil manfaat dari instalasi semacam itu. Memang, dengan skala yang masih terbatas itu mungkin berkelahi dengan penerbangan, jalan dan produksi kimia jika ingin mengamankan tingkat adopsi yang diperlukan untuk membuat perbedaan.
Böltken mengatakan dia terbuka untuk bekerja dengan sektor apa pun atau mitra yang bersedia merangkul dan mengembangkan teknologi, pada akhirnya menyerahkannya ke pasar untuk memutuskan. Kegembiraan seputar solusi Ineratec di acara-acara yang dia hadiri menawarkan harapan bahwa mitra semacam itu akan segera ditemukan.
 |
| Lokomotif Kereta Api Berbahan Bakar Hidrogen - Lokomotif Kereta Api Berbahan Bakar LNG |
"Jika kita menunggu sampai 2030, maka tidak ada cara Anda akan mencapai tujuan iklim yang ditetapkan untuk 2050." Mungkin masih ada kehidupan di pasar traksi diesel.
Dilansir dari finance.detik.com - Pada Tahun 2019, PT Kereta Api Indonesia (KAI) telah menjajaki perjanjian untuk melakukan uji coba kereta api ramah lingkungan dari Jerman. Kereta tersebut nantinya berbahan bakar hidrogen. VP Public Relations PT Kereta Api Indonesia (KAI) Edy Kuswoyo menyampaikan bahwa sudah ada persetujuan antara pihak KAI dengan perusahaan pembuat kereta Alstom dari Jerman untuk melakukan uji coba kereta hidrogen. Hingga kini, kedua pihak masih menyusun kesepakatan.
Demikian ulasan tentang Kereta Api Bertenaga Hidrogen. Jika mega project ini terlaksana di Indonesia, lalu bagaimana nasib kereta api bertenaga diesel yang ada sekarang ya?
Disclaimer: Beberapa kosakata disadur dari tulisan asli kevin smith (railjournal.com)
Baca Juga:
Untuk video bertemakan kereta api di indonesia, silahkan kunjungi official youtube kami di link ini → https://www.youtube.com/c/yusronsayogayuwono
Terima kasih.
Salam
Yusron Sayoga
 |
| www.yusronsayoga.com |