¡El futuro es hoy! Hemos conseguido crear un motor de hidrógeno para trenes que cambiará la industria de la transportación

El pasado 9 de noviembre, el Laboratorio Nacional de Oak Ridge y Wabtec Corp presentaron un motor de hidrogeno diseñado para trenes que, en poco tiempo, logrará transformar la industria de la transportación. Es un proyecto que pretende ayudar a descarbonizar la industria ferroviaria en toda Norteamérica, lo cual proporcionaría importantes beneficios.

Ante dicha presentación, el gerente de Desarrollo de Tecnología de la Oficina de Tecnologías de Vehículos del Departamento de Energía de Estados Unidos, Siddiq Khan, no dudó en pronunciarse y enfatizó que este desarrollo sería un gran avance para el sector, pues estaría fomentando la sostenibilidad. Así, podrían convertirse en los principales referentes respecto a la implementación de motores para trenes impulsados por hidrógeno. Sin embargo, no es el primer proyecto enfocado en mejorar la transportación por tren.

El Laboratorio Nacional de Oak Ridge y Wabtec Corp presentan su motor de hidrógeno para trenes

El pasado miércoles 9 de noviembre, en el Centro Nacional de Investigación de Transporte del Laboratorio Nacional de Oak Ridge (en Estados Unidos), Wabtec Corporation (fabricante líder de locomotoras de carga) y un equipo del Laboratorio Nacional Oak Rigde dieron a conocer un novedoso motor de hidrógeno para trenes. Después de mucho tiempo de desarrollo, presentaron un proyecto que tiene como meta ayudar a descarbonizar la industria ferroviaria en EEUU y en toda América del Norte.

La electrificación de los vehículos es una estrategia efectiva para minimizar las emisiones de carbono de algunas partes del sector del transporte, pero los ferrocarriles se consideran más difíciles debido al alto costo de construir un único sistema ferroviario coordinado electrificado.

Específicamente, consiste en un motor de locomotora de un solo cilindro que, como combustible, solamente utiliza hidrógeno.  Por lo tanto, no emite gases de efecto invernadero durante el viaje y no deja residuos en el aire. Así promueve la sostenibilidad en la industria de ferrocarriles y planea transformar la misma, con el objetivo de disminuir la latente contaminación ambiental que produce.

Los trenes norteamericanos emiten alrededor de 87.600 millones de libras de dióxido de carbono cada año, pero cada tren que cambie a energía baja en carbono podría ahorrar alrededor de 5,6 millones de libras anualmente.

Según Jim Gamble, experto de Wabtec Corp, este motor de locomotora monocilíndrico y de combustible dual alimentado por hidrógeno, alcanza un desplazamiento de 15,7 L que crea 375 HP a 1000 rpm. Gracias a que su cilindro es seis veces más grande que un cilindro común de camión y lo más impresionante de todo, es que cada tren alojará una docena de este tipo de motores.

Para este proyecto, ambas organizaciones han firmado acuerdos cooperativos de investigación y desarrollo, el cual incluye la colaboración de un famoso desarrollador de software, Convergent Science. A nivel de financiación, los laboratorios nacionales se han comprometido con la industria para acelerar la comercialización de esta tecnología.

Según sus propias previsiones, estos motores podrían estar disponibles en 2026, ya que la fabricación tendrá una duración de cuatro años aproximadamente.

Tanto para las compañías que lideran la industria como para los entes gubernamentales, este proyecto supone una gran evolución hacia la sostenibilidad. En Estados Unidos, la cantidad de tráfico de trenes es bastante significativa, por lo que se consideran uno de los principales agentes que elevan la producción de gases nocivos cada vez más.

Así, los científicos a cargo del proyecto destacan que la tecnología de motores de combustión de hidrógeno podría ser una de las mejores estrategias para transformar la industria. Dado que, este elemento es un portador de energía que admite su producción a partir de fuentes de energía limpia (como la energía eólica o solar). Entonces, el hecho de impulsar la próxima generación de trenes con hasta un 100% de hidrógeno y otros combustibles bajos de carbono, permitirá prescindir de la tecnología diésel actual que resulta tan contaminante.

“Estamos entusiasmados de ser parte de esta colaboración porque aborda la necesidad de descarbonizar la industria ferroviaria mediante el avance de la tecnología de motores de hidrógeno para las locomotoras actuales y futuras”.

Josh Pihl, líder de grupo para la investigación de emisiones y catálisis aplicada.

Tal y como afirmaron, la primera fase del proyecto se centrará en hacer cambios de hardware para modernizar las locomotoras, pues se necesitan realizar mejoras drásticas en la eficiencia energética y las emisiones en el sistema de transporte en general. Con ello, planean proveer locomotoras que tengan una vida útil de más de 30 años para reducir las emisiones de CO2 y reemplazar toda la flota de aproximadamente 25.000 automotoras en uso en América del Norte.

Durante la segunda fase del proyecto, en colaboración con Wabtec, continuarán modificando el hardware del motor para incrementar la cantidad de hidrógeno que se puede utilizar, hasta totalizar el 100% de este. La meta es reemplazar el diésel por completo en las nuevas locomotoras y crear un marco de modelado para estudiar tecnologías de control de emisiones.

Rumbo a los trenes de energía limpia; conoce otros proyectos para hacer más sostenible la transportación por tren

¡La industria de la transportación está a punto de cambiar por completo! Los próximos trenes impulsados por motores de hidrógeno no es el único proyecto que planea implementar energía limpiar en el sector. Recientemente, también se han conocido otros planes de gran importancia.

Un claro ejemplo de ello, son los trenes australianos que generan su propia energía al frenar cuesta abajo, es decir que, recargan sus baterías mientras frenan. Los cuales, fueron presentados a finales de mayo por Fortescue Metals Group, reconocida minera australiana. Básicamente, son trenes que recargan sus baterías por gravedad, a partir del frenado dinámico y frenado regenerativo. De este modo, pueden operar a lo largo de un viaje de 5 horas transportando 42 toneladas de hierro.

El proyecto de Fortescue Metals Group permitirá anular el diésel y las emisiones de las operaciones ferroviarias, en los próximos 8 años, de cara al 2030.

Otra de las iniciativas que llaman la atención, son los trenes propulsados por energía solar. Dicho proyecto, se identifica como “Byron Bay Train” y su objetivo se basa en impulsar y mejorar el sistema fotovoltaico ferroviario. Lo mejor, es que también ha modernizado la vieja línea de tren construida tras la Segunda Guerra Mundial que conectaba la ciudad de Byron Bay con su distrito de Nort Beach, incluso, dicho tren incorporó un sistema de captación solar en el techo para no alterar la estética del convoy de aquella época.

Asimismo, hallamos un proyecto de la Autoridad Alemana de Ferrocariles (EBA) que apuesta por el uso de hidrógeno en los trenes. Estos, conocidos como Coradia iLint, tienen capacidad para 300 pasajeros, una autonomía de 1.000 km con un tiempo de repostaje de 15 minutos y una velocidad máxima de 140 km/h. Los cuales, han superado los 530 días en operación, demostrando así la fiabilidad y la viabilidad de las pilas de combustible instaladas en trenes regionales de pasajeros.