Ferrocarriles y energía solar: todavía no has visto nada

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La energía renovable se ha estado infiltrando silenciosamente en la industria ferroviaria de EE. UU., Pero el ritmo ha sido dolorosamente lento. Las cosas podrían mejorar si se concreta un nuevo proyecto de investigación de energía solar en Alemania. Su objetivo es un doble de sostenibilidad, aprovechando el entorno construido de los ferrocarriles para la electrificación directa.

Más energía solar para un transporte ferroviario más limpio

La descarbonización rápida ya está al alcance en el área del transporte ferroviario de cercanías, donde muchos sistemas están electrificados a través de la red local. Todo lo que tiene que hacer es reemplazar las plantas de energía fósil con energía solar u otras energías renovables, y tal vez agregar algo de almacenamiento de energía a granel para arrancar.

Eso está muy bien, pero el proyecto de investigación alemán busca aprovechar la infraestructura ferroviaria existente para generar electricidad directa al ferrocarril a partir de paneles solares. Al suministrar electricidad directamente al sistema ferroviario, anticipan el beneficio de evitar la pérdida de energía durante la transmisión, además de crear nuevas oportunidades para ubicar los paneles solares.

La nueva investigación también podría ayudar a resolver los problemas de electrificación ferroviaria aquí en los EE. UU., Donde las locomotoras diesel-eléctricas todavía hacen el trabajo pesado para el transporte de carga y pasajeros de larga distancia (más sobre ese tema diesel-eléctrico en un segundo).

Más energía solar para ferrocarriles, de alguna manera

El nuevo proyecto de investigación está bajo el paraguas del Centro Alemán de Investigación del Tráfico Ferroviario de la Autoridad Federal de Ferrocarriles, que ha encargado a la empresa TÜV Rheinland la investigación de nuevas oportunidades para desplegar energía solar en y alrededor de la infraestructura ferroviaria.

Esa es una tarea complicada, en parte porque Alemania ya tiene mucha energía solar en sus manos.

“Debido a que el transporte ferroviario está muy electrificado y ya utiliza mucha energía renovable, ya tiene un balance de emisiones de gases de efecto invernadero favorable en lo que respecta al consumo ”, observa TÜV Rheinland, al tiempo que enfatiza que el proyecto de investigación tiene como objetivo mejorar ese panorama.

El director de proyectos de TÜV Rheinland, Jürgen van der Weem, amplía ese tema.

“Si resulta posible generar energía a lo largo del sistema de electrificación ferroviaria ampliamente ramificado y alimentarlo directamente, haciendo así un mejor uso de la infraestructura existente y reduciendo las pérdidas de energía a través de la conversión y el transporte múltiples, el modo de transporte ferroviario podría mejorar aún más su balance de gases de efecto invernadero ”, explica.

El proyecto apunta a varios tipos de infraestructura a lo largo de los derechos de paso de los ferrocarriles, como la integración de paneles solares en los lechos de las vías o la generación de energía solar a partir de barreras acústicas equipadas con sistemas fotovoltaicos.

Locomotoras eléctricas para EE. UU.

Independientemente de dónde provenga la energía solar, la estipulación es que los sistemas fotovoltaicos ferroviarios deberán conectarse directamente a la red aérea de 15 kilovoltios de Alemania.

Los resultados del proyecto de investigación deberían estar disponibles pronto. El equipo está analizando una línea de tiempo de 14 meses, aunque aparentemente anticipan que algunas barreras regulatorias deberán eliminarse o ajustarse antes de que su visión de la energía solar directa al ferrocarril se convierta en realidad.

Los ferrocarriles de EE. UU. Tienen una fila mucho más larga que recorrer en lo que respecta a la integración de las energías renovables, pero hay indicios de que se avecina un cambio y podría llegar rápidamente.

En lugar de electrificar líneas ferroviarias enteras, gran parte de la actividad en los EE. UU. Se ha centrado en electrificar las locomotoras.

Nuestros amigos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley señalan que Estados Unidos tiene una ventaja en ese sentido. Prácticamente toda la flota de locomotoras en los EE. UU. tecnología diesel-eléctrica. Utilizan combustible diesel para alimentar un generador a bordo, que proporciona electricidad para los motores que impulsan las ruedas. Es una historia larga, pero la tecnología diesel-eléctrica se afianzó en los EE. UU. Como una alternativa más rentable que las locomotoras de vapor de carbón, y nunca perdieron el control.

Reemplaza las baterías por el combustible diesel, y Bob es tu tío. La idea sería enganchar la batería a las locomotoras de un coche tierno convertido.

El equipo de Berkeley también señala que la naturaleza centralizada del sistema ferroviario de EE. UU. Ayudaría a recortar el costo de instalar estaciones de carga de baterías en ubicaciones clave. A partir de ahí, solo es cuestión de alimentar las estaciones de carga con electricidad de paneles solares y otros recursos renovables.

“La tecnología mejorada de baterías más el acceso a electricidad renovable barata abre la posibilidad de un carril eléctrico de batería. Aquí mostramos que se puede lograr una autonomía de 241 km utilizando un único vagón estándar equipado con una batería de 14 MWh y un inversor, mientras se consume la mitad de la energía que consumen los trenes diésel ”, explicó el equipo de Berkeley Lab.

En cuanto al factor de costo más importante, también lo tienen cubierto:

“A precios de batería en el futuro cercano, los trenes eléctricos de batería pueden alcanzar la paridad con los trenes diesel-eléctricos si se incluyen los costos ambientales o si las compañías ferroviarias pueden acceder a precios de electricidad al por mayor y lograr un uso del 40% de la infraestructura de carga rápida. Contabilización de contaminantes atmosféricos de criterio reducido y CO2

Energía solar, próximamente en un ferrocarril cerca de usted

En la medida en que los transportistas y sus clientes deseen la forma de transporte con la menor huella de carbono posible, las locomotoras que funcionan con baterías parecen tener la ventaja sobre los camiones eléctricos, especialmente cuando se agrega la huella de carbono de la reparación de carreteras y esa cosa sobre desgaste de los neumáticos.

Si bien Berkeley Lab intenta convencer a la industria ferroviaria de que modernizar las locomotoras diesel-eléctricas con baterías es algo bueno, algunos no están esperando eso.

La empresa de Pittsburgh Wabtec, por ejemplo, lanzó recientemente una locomotora totalmente eléctrica en su primer recorrido. La idea es emparejar la nueva locomotora con la última generación de locomotoras diésel de bajo consumo de combustible de la compañía, que no es lo mismo que un tren totalmente eléctrico. Sin embargo, Wabtec todavía espera ahorros de combustible significativos de la configuración. La energía solar podría entrar en juego dependiendo de dónde estén ubicadas las estaciones de carga, y la industria ferroviaria podría reducir aún más su carga de carbono al expandir su uso de biodiesel.

Otro enfoque proviene de un proyecto llamado Tren Solar, que comenzó como una empresa a nivel de bricolaje en 2016 y ahora cuenta con el apoyo de varias partes interesadas de la industria ferroviaria. Solar Train implica colocar paneles solares en la parte superior de los vagones de ferrocarril, lo que encaja perfectamente en el modelo de energía solar directa al ferrocarril.

Completando el ángulo de la energía solar está el uso de celdas de combustible en locomotoras, pero solo en la medida en que el hidrógeno provenga de fuentes renovables en lugar de gas o carbón, utilizando energía solar u otras energías renovables para impulsar el proceso de extracción.

Hasta ahora, la actividad en el campo de las locomotoras de pila de combustible ha tardado en despegar en los EE. UU., Pero un proyecto en curso en California indica que las locomotoras de cambio podrían ser las primeras en salir de la caja. Los cambiadores operan en los patios de carga, y frenar la contaminación de los patios de carga y otras operaciones de envío es una prioridad en el movimiento de justicia ambiental, así que estad atentos para más sobre eso.

Sígueme en Twitter @TinaMCasey.

Foto: Energía solar para ferrocarriles cortesía de TÜV Rheinland.

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Ahora, te dejo hasta una nueva noticia. ¡Nos vemos!

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