Augmentation de l'efficacité énergétique des locomotives en optimisant la charge thermique et pneumatique

 

Chercheur responsable

Adrian Ilinca, Université du Québec à Rimouski

 

Domaine : énergie

Programme projet de recherche orientée en partenariat : développement durable du secteur minier (2e concours)

Concours 2014-2015

Durée du projet : 3 ans

Budget total accordé au projet : 300 000 $

Partenaire financier

  • Ministère de l'Énergie et des Ressources naturelles

Partenaires du projet 

  • Transport Ferroviaire Tshiuetin Inc.

Équipe de recherche

  • Ambrish Chandra, École de technologie supérieure
  • Hussein Ibrahim, TechnoCentre éolien
  • Adrian Ilinca, Université du Québec à Rimouski
  • Daniel Rousse, École de technologie supérieure

Objectif

L'objectif principal de ce projet est d'améliorer l'efficacité énergétique, diminuer la consommation de combustible et les émissions de GES dans le transport ferroviaire minier. La récupération de l'énergie de freinage des trains, l'hybridation pneumatique et l'opération en conditions optimales d'efficacité des locomotives seront combinées avec le stockage de chaleur et d'air comprimé. L'hybridation pneumatique consiste en l'injection d'air comprimé stocké dans le moteur dans des conditions permettant d'optimiser son efficacité. Développée par l'équipe de recherche pour des systèmes hybrides éolien-diesel avec stockage d'air comprimé, elle a été appliquée récemment aux véhicules terrestres. Dans une récente publication, nous avons évalué les avantages de l'application de cette technologie pour les véhicules routiers. Lors du freinage, le moteur du véhicule agit comme un compresseur et génère de l'air comprimé qui est stocké. La chaleur dégagée lors de la compression est récupérée. Lors des accélérations, l'air comprimé stocké est injecté dans le moteur afin de réduire la consommation de carburant. Pour les véhicules routiers, la réduction de carburant est de 17% pour le cycle NEDC (autoroute) et jusqu'à 60% pour le cycle urbain ARTEMIS.

Retombées escomptées

Dans ce projet, nous allons concevoir un système de récupération et stockage de chaleur et air comprimé combiné à l'hybridation des moteurs de locomotives. Le nouveau système utilisera une partie des équipements des systèmes actuels de freinage pneumatique mais ajoutera un système de récupération, stockage et distribution de chaleur en plus des modifications à l'alimentation des moteurs diesel. Nous nous attendons à un niveau d'économie de carburant semblable à celui des véhicules routiers qui peut se traduire, en fonction du trajet, dans une réduction entre 17% et 60%. L'application ailleurs dans l'industrie ferroviaire minière aura un impact important sur la consommation de carburant et la réduction des émissions de GES (possible réduction globale de 20-25%).

Appel de propositions

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