Empresas desarrollan nuevas tecnologías para electrificar trenes

Todos los días, miles de pasajeros que se dirigen al suroeste en trenes que salen de la estación de Aldershot pasan junto a un grupo de paneles solares ubicados junto a las vías. Pocos, si es que hay alguno, pueden notar la instalación. Pero el tren en el que se encuentran obtiene su energía de él.

“En una tarde soleada, si tomas un tren a través de Aldershot, una pequeña parte de la energía de ese tren provendrá de estos paneles solares”, dice Leo Murray, cofundador y director general de Riding Sunbeams, una nueva empresa cuyo objetivo es utilizar recursos de energía renovables para proyectos de electrificación ferroviaria.

Montar los rayos del sol construye la red Aldershot en 2019 . Es pequeño, con sólo 40 kilovatios, lo que equivale a unos 10 paneles solares en el tejado de una típica casa británica. Pero demuestra cómo la energía renovable puede impulsar directamente los ferrocarriles.

Además, Murray dice que actualmente es el único panel solar del país que proporciona energía directamente al ferrocarril para mover los trenes. “Si eres un ferrocarril, es la electricidad más barata que puedes comprar”, añade.

En todo el país y en todo el mundo, muchos trenes todavía funcionan con diésel, un combustible fósil. Para pasar a ser eléctrico, los operadores ferroviarios han tenido tradicionalmente dos opciones: el ferrocarril electrificado o las líneas aéreas a las que se conectan los trenes. pantógrafos en forma de brazo en sus tejados. La instalación de cualquiera de estos sistemas puede resultar costosa y técnicamente difícil.

Pero los ingenieros están trabajando en nuevas formas de implementar estas tecnologías y también están surgiendo alternativas completamente diferentes que podrían acelerar los proyectos de electrificación.

Una barrera importante para la electrificación a menudo reside en las limitaciones de la red eléctrica local: es dificil acceder a una gran conexión para impulsar sus trenes. “Este problema no ha hecho más que empeorar”, afirma Murray.

Por eso considera que los paneles solares son tan útiles para permitir proyectos de electrificación ferroviaria.

Murray dijo que después del proyecto Aldershot esperaba que Riding Sunbeams construyera un piloto comercial a gran escala. Pero los problemas de financiación se interpusieron en el camino.

Pero hoy, Network Rail, que posee y mantiene la infraestructura ferroviaria británica, buscar proveedores para proyectos de energía renovable en el lado ferroviario.

“Ese es el mayor problema”, dice Murray, explicando que su empresa está considerando ofertar por un contrato.

Sin embargo, los nuevos proyectos traen consigo nuevas complejidades. En Aldershot, la vía ya estaba electrificada; solo era cuestión de conectar paneles solares al sistema existente.

Pero para los trenes que abandonan el diésel y pasan a líneas aéreas, es más difícil aprovechar la energía solar. Esto se debe a que los paneles solares producen electricidad mediante corriente continua (CC), mientras que las líneas aéreas utilizan corriente alterna (CA).

En Inglaterra se están realizando esfuerzos para desarrollar un nuevo dispositivo de conversión Sin embargo, esto podría solucionarlo.

Por otra parte, Colton Junction entre Leeds y York, el cruce ferroviario más rápido del Reino Unido, donde los trenes viajan a velocidades de hasta 200 km/h, fue electrificado recientemente utilizando un software desarrollado en la Universidad de Huddersfield.

El software crea un modelo 3D del sistema de línea aérea, lo que permite a los ingenieros planificar su construcción hasta el más mínimo detalle, reduciendo así los costos al eliminar la necesidad de algunas formas de pruebas y evaluaciones tradicionales.

“Todo estaba especificado en el software en términos de mediciones”, dice João Pombo, director asociado del Instituto de Investigaciones Ferroviarias de la universidad. “Todos los trenes circulan a máxima velocidad en este cruce desde agosto”.

Pero en lo que respecta a la electrificación, existen ideas completamente diferentes. La start-up polaca Nevomo ha desarrollado un sistema de propulsión electromagnético. esta modernizado sobre la vía existente instalando un grueso cable de aluminio en un recinto que pasa entre los carriles. Esto genera un campo magnético lo suficientemente fuerte como para impulsar vagones de mercancías equipados con imanes.

“Estamos eliminando las locomotoras por completo”, afirma Ben Paczek, fundador y director ejecutivo. “Cada vagón se vuelve independiente. También pueden viajar en grupos”.

Una de las principales ventajas de esta tecnología, explica Paczek, es que permite a los operadores detener los vagones de mercancías muy rápidamente y, por lo tanto, esto significa que, en principio, podrían, en principio, colocar de forma segura muchos vagones que se mueven independientemente relativamente cerca unos de otros en una sección de vía férrea, aumentando así la densidad del transporte de mercancías en un área particular.

Nevomo espera lanzar implementaciones operativas de su tecnología en una acería en Bremen, Alemania, y en un puerto en India el próximo año.

Estos serán de escala relativamente pequeña y cada uno cubrirá distancias de recorrido de menos de 1 km (0,6 millas). Pero Paczek espera ver instalaciones más grandes en el futuro. “En un entorno bastante conservador como el sector ferroviario, primero tenemos que demostrarlo adecuadamente”.

Sería posible automatizar el movimiento de los vagones accionados electromagnéticamente, aunque inicialmente serán controlados a distancia por operadores humanos.

En Estados Unidos, Parallel Systems también está trabajando en la electrificación de vagones de mercancías individuales para que puedan circular de forma autónoma por una red ferroviaria, pero de una forma muy diferente: con baterías. Los vagones de la empresa tendrían una autonomía de 800 kilómetros, afirma el cofundador y director general Matt Soule.

Él describe esto como mover paquetes alrededor de un centro de distribución: “carga atomizada” y, a diferencia de los trenes de carga tradicionales tirados por locomotoras, que se pueden transportar. más de 2 km de largo. “Nos centramos en las tareas más breves que ellos no realizan”, afirma Soule.

Añade que su objetivo no es sustituir las locomotoras de mercancías, sino más bien ofrecer un servicio de reparto por ferrocarril que pueda competir con el transporte por carretera. “Si sólo consiguiéramos el 10 por ciento del mercado del transporte por carretera, duplicaríamos la industria ferroviaria”, afirma.

Stuart Hillmansen, de la Universidad de Birmingham, que ha trabajado con Riding Sunbeams en el pasado, dice que organizar el movimiento de trenes de mercancías individuales en una red ferroviaria existente podría ser “bastante difícil, especialmente en los ferrocarriles (británicos)”.

Pero afirma que las nuevas tecnologías están ayudando a facilitar la electrificación y que los trenes electrificados en general son ahora la opción preferida para los nuevos ferrocarriles.

“Todas estas tecnologías son físicamente viables y pueden funcionar. Se trata de gestionar el caso de negocio”, afirma.