Ny metod smälta isen i tunnelbanan

Tunnelbanetågen drivs med hjälp av ström som leds genom en strömskena av järn längs med rälsen. Vagnarna får sin ström via en strömavtagare som ligger an mot skenan.

Men ibland försämras kraftöverföringen på grund av snö och is på strömskenorna. I dagsläget används därför värmekablar längs med strömskenan för att smälta isen.

Problemet med den metoden är att hela järnskenan, som väger cirka 60 kilo per meter, måste värmas upp innan isen på toppen börjar smälta. Det innebär att det tar ungefär tre timmar från det att värmen slås på till att isen börjar försvinna.

Petter Orwin på Stockholms trafikförvaltning började fundera på om energin skulle kunna utnyttjas mer effektivt genom att riktas direkt mot isen. Han kom på idén med bestrålning av infravärmare ovanifrån, en metod som bland annat används av flygindustrin i USA.

-American Aviation Society har infravärme i enorma hangarer där stora Boeings åker in och blir bestrålade. Det finns rapporter om det som jag hittade när jag började söka på det här, berättar Petter Orwin, trafikförvaltningens specialist på elsystem om 400 volt.

Fördelen med infraröd strålning, som används i infravärmare, är att den vid vissa våglängder absorberas särskilt bra av snö och is.

-Snön kan uppträda som en svartkropp nästan. Ingen värme kommer att studsa, allt tas upp av snön och isen, säger Petter Orwin.

Trafikförvaltningen anlitade Emre Köyluoglu för att testa metoden i ett examensjobb. I klimatkammare undersökte han om infraröd strålning från tunna filmer kunde smälta is på strömskenor.

Resultaten var lovande. Två millimeter is smältes på ungefär en timme när klimatkammaren simulerade fem minusgrader.

-På bara två, tre minuter kommer filmen upp i väldigt höga temperaturer. Det är det man vinner mest på, att det kommer igång så fort, säger Emre Köyluoglu.

Hans beräkningar tyder på att metoden skulle kunna spara 70-90 procent av den energi som används i dagsläget för att smälta isen på strömskenorna.

-Det går åt miljoner kronor årligen bara för att värma upp strömskenorna, så kan man byta till den nya metoden kan man sänka energikostnaderna jättemycket, säger Emre Köyluoglu.

Petter Orwin på Stockholms trafikförvaltning tycker att resultaten är mycket intressanta.

-Det som Emre lyckades få fram med sina prover var ganska fantastiskt egentligen. Han lyckades smälta islagret med den här metoden på kort tid och vid väldigt låg temperatur, säger Petter Orwin.

Men om uppvärmningsmetoden kommer att installeras i Stockholms tunnelbana är i dagsläget högst osäkert. Några tester i verklig miljö har inte gjorts och det finns ingen framtagen produkt för installation i tunnelbanor.

Men om trafikförvaltningen väljer att byta ut strömskenorna och skyddsbrädorna som täcker dem ligger infravärmemetoden bättre till.

-Då skulle man få en väldigt bra geometri för att bygga in den här typen av infravärme, säger Petter Orwin.

Problemet med dagens skyddsbrädor av trä är att de kan sjunka ner mot strömskenan när de utsätts för fukt och riskerar att slå sönder strömavtagaren. Därför pågår just nu ett tvåårigt test av skyddsbrädor av plastmaterial och strömskenor i aluminium på två sträckor i Rinkeby och Sandsborg.

Men Mats Myrsten, affärsförvaltare på trafikförvaltningen, tror ändå att infravärmetekniken ligger många år bort från att förverkligas i Stockholms tunnelbana.

-Emres försök är lovande för att smälta snö, men för att få upp det i verkligheten krävs lite mer. Det gäller att hitta något som inte skadas av strömavtagaren, som klarar att sitta i den miljön, och som går lätt att demontera, säger han.