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. Te są obecnie źródłem zasilania awaryjnego, specjalnie przystosowanymi do tego celu akumulatorami z Nissana Leafa.
Ponowne wykorzystanie akumulatorów z samochodów elektrycznych
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. To np. akumulatory innych pojazdów czy stacjonarne magazyny 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.
Korzyści poza zrównoważonym rozwojem
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 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” – powiedział Tochibara.
Bezpieczeństwo na przejazdach kolejowych
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 też firma 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.
Ponadto, akumulator litowo-jonowy z Nissana Leaf skonstruowano 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.
Ochrona przed wyładowaniami atmosferycznymi
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.