Empresas desarrollan nueva tecnología para electrificar trenes

Todos los días, miles de viajeros del suroeste en trenes que salen de la estación de Aldershot pasan por un grupo de paneles solares junto a las vías. Pocos, si es que alguno, notarán la instalación. Pero el tren en el que viajan recibe energía de él.

“En una tarde soleada, si tomas un tren a través de Aldershot, parte de la energía del tren proviene de esos paneles solares”, dijo Leo Murray, cofundador y director ejecutivo de Riding Sunbeams, que apunta a utilizar fuentes de energía renovables para proyectos de electrificación ferroviaria.

Montando los rayos del sol En 2019 se construyó la gama Aldershot. . Es pequeño en la escala, con solo 40 kilovatios, el equivalente a alrededor de 10 paneles solares en el tejado que encontrarías en una casa británica típica. Pero muestra cómo se pueden suministrar combustibles renovables directamente a los ferrocarriles.

No sólo eso, Murray dijo que era el único panel solar existente en el país que suministraba energía directamente al ferrocarril para hacer funcionar los trenes. “Si eres un ferrocarril, esta es la electricidad más barata que puedes comprar”, afirma.

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 de trenes han tenido tradicionalmente dos opciones: ferrocarril electrificado o líneas aéreas donde se conectan los trenes. Pantógrafos tipo brazo en sus tejados. La instalación de cualquiera de estos sistemas puede resultar costosa y técnicamente desafiante.

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

Una barrera importante para la electrificación son a menudo las limitaciones de la red eléctrica local: El acceso es difícil de obtener. A una conexión más grande para impulsar sus trenes. “Ese problema ha empeorado mucho”, afirmó Murray.

Por eso considera que los paneles solares son muy útiles para poner en marcha proyectos de electrificación ferroviaria.

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

Pero ahora, Network Rail, que comprende la infraestructura ferroviaria de Gran Bretaña, Buscando proveedores Para proyectos renovables del lado ferroviario.

“Esto es enorme”, dijo Murray, explicando que su empresa planea ofertar por el contrato.

Pero los nuevos proyectos traen nuevas complicaciones. En Aldershot, la vía ya está electrificada; solo es cuestión de conectar paneles solares al sistema existente.

Pero es difícil utilizar la energía solar en trenes que desconectan el diésel y pasan a líneas aéreas. Esto se debe a que los paneles solares generan electricidad de corriente continua (CC), mientras que las líneas aéreas utilizan corriente alterna (CA).

En Inglaterra se están haciendo esfuerzos para el desarrollo. Un nuevo dispositivo convertidor Eso puede resolver este problema.

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

El software produce un modelo 3D del sistema de línea aérea, lo que permite a los ingenieros planificar su construcción con todo detalle, lo que reduce los costos al eliminar la necesidad de algunos tipos de pruebas y evaluaciones tradicionales.

“Todo está especificado en términos de mediciones en el software”, dice Joey Pombo, director asociado del Instituto de Investigación Ferroviaria de la universidad. “Todos los trenes circulan a máxima velocidad en ese cruce desde agosto”.

Pero existen ideas completamente diferentes sobre la electrificación. La startup polaca Nevomo ha desarrollado un sistema de propulsión electromagnético. ha sido modernizado en la vía existente instalando un cable de aluminio grueso en un recinto que corre entre los rieles. Produce un campo magnético lo suficientemente fuerte como para impulsar vagones de mercancías equipados con imanes.

“Nos desharemos por completo de las locomotoras”, afirma el fundador y director ejecutivo Ben Pazek. “Cada vagón se vuelve independiente. También pueden circular en grupo”.

Un beneficio clave de la tecnología es que permite a los operadores detener los vagones de carga muy rápidamente y, en consecuencia, pueden, en principio, colocar muchos vagones en movimiento independiente relativamente juntos en una línea ferroviaria, aumentando la densidad de carga en un área determinada.

Nevomo espera comenzar la implementación operativa de su tecnología en una planta siderúrgica en Bremen, Alemania, y en un puerto en India el próximo año.

Estos son de escala relativamente pequeña, con distancias de seguimiento de menos de 1 km (0,6 millas) cada uno. Pero Paczek espera ver instalaciones más grandes en el futuro. “En un entorno tan tradicional como un tren, primero tenemos que presentarlo adecuadamente”.

Sería posible automatizar el movimiento de los vagones accionados electromagnéticamente, añadió, pero inicialmente serían controlados remotamente por operadores humanos.

En Estados Unidos, Parallel Systems también está trabajando en electrificar vagones de mercancías individuales para que puedan moverse de forma independiente por la red ferroviaria, pero de una manera muy diferente, con baterías. Los vagones de la empresa tienen una autonomía de 800 kilómetros, afirma el cofundador y director ejecutivo Matt Soule.

Lo describe como mover paquetes alrededor de un centro de distribución: “carga atomizada”, a diferencia de los trenes de carga tradicionales cargados con locomotoras. Más de 2 km de largo. “Estamos concentrados en hacer las pequeñas cosas que ellos no hacen”, dijo Soule.

Añadió que su objetivo no es reemplazar las locomotoras de carga, sino proporcionar un servicio de entrega por ferrocarril que pueda competir con el transporte por carretera. “Si captamos sólo el 10% del mercado del transporte por carretera, habremos duplicado la industria ferroviaria”, afirma.

Stuart Hillmansen de la Universidad de Birmingham, que trabajó anteriormente con Riding Sunbeams, dijo que gestionar el movimiento de trenes de carga individuales en una red ferroviaria existente era “muy desafiante, ciertamente en los ferrocarriles (británicos)”.

Pero las nuevas tecnologías están ayudando a facilitar la electrificación, afirmó, y los trenes electrificados en general son ahora la opción ideal para los nuevos ferrocarriles.

“Todas estas tecnologías son físicamente viables y viables, la cuestión es presentar un caso de negocio”, afirma.