Vías fotovoltaicas para un tren ecológico

No es extraño que en todos los sectores de la actividad económica se busque una alternativa a los combustibles tradicionales. Sin embargo, en ocasiones nos sorprendemos por cómo y en qué lugares se instalan las nuevas energías. Así, el mundo del transporte también busca la forma de ser un poco más sostenible, e incluso generar su propia electricidad.

En un estudio realizado por la Fundación de los Ferrocarriles Españoles, se asegura que el sector del transporte consume más energía que la propia industria productiva. No es preciso decir que también consume mucha más energía que todas las viviendas. Así, se estima que el 40 % de la energía que se consume en España, la necesita el sector del transporte.

Aunque gran parte del transporte se efectúa por carretera, hay un gran movimiento de personas y mercancías que utilizan los trenes. Bien es cierto que en la actualidad la gran mayoría de los trenes funcionan con electricidad, siendo muy pocos los que se mueven con motores diésel, esa electricidad tiene orígenes muy diversos.

Así es que las diferentes empresas ferroviarias están buscando una solución, para asegurar que esa electricidad que necesitan provenga de fuentes renovables.

Trenes ecológicos para el futuro

El trabajo que desempeñan las diversas empresas de ferrocarriles se centra en eliminar todas las locomotoras que aún funcionan con diésel. Además, sabiendo que su consumo eléctrico es un lastre cuando los precios fluctúan tanto y suben de forma desproporcionada, están buscando diferentes alternativas.

Un ejemplo de ello es la empresa estatal alemana Deutsche Bahn, que está probando diferentes alternativas para ser más autónoma y producir su propia electricidad. Así, se distinguen 4 formas en que estas empresas buscan generar su propia energía o hacer sus trenes más sostenibles y amigos del entorno.

• Instalaciones fotovoltaicas de autogeneración
• Traviesas de vías fotovoltaicas
• Trenes con Gas Natural Licuado (GNL)
• Trenes con pila de hidrógeno

Instalaciones fotovoltaicas de autogeneración

Las empresas de ferrocarriles disponen de terrenos en los alrededores de sus centros de mantenimiento. Así mismo, los hangares donde se limpian, reparan y se ponen a punto las locomotoras y coches del tren son ideales para usar sus tejados. Por ello, una forma de mejorar su eficiencia energética se está centrando en aprovechar esas superficies para la instalación de huertos solares fotovoltaicos.

Como ejemplo, volvemos a utilizar al operador alemán, el cual dispone en los tejados de las estaciones de Landshut, Mering, Straubing y Vilshofen en Alemania, de instalaciones de fotovoltaica para autoconsumo industrial. Estas plantas fotovoltaicas generan alrededor de 70 Giga vatios hora y evitan la emisión de 60 toneladas de CO₂ al año.

Traviesas de vías fotovoltaicas

Otra alternativa es la utilización de un espacio que por lo general suele estar libre de sombras. Las propias vías de los trenes son un lugar que se puede aprovechar para la instalación de paneles fotovoltaicos, aunque parezca imposible.

La empresa de inversiones británica, Bankset Energy Corporation, está dirigiendo su centro de atención en este sentido. Su intención es buscar aliados en los diferentes operadores de ferrocarril para instalar paneles fotovoltaicos en las traviesas de las vías para los trenes de todo el mundo.

Al inicio de esta aventura había dudas sobre si los paneles solares soportarían el peso y las condiciones de trabajo en las vías. Para solventar estas dudas se realizó un estudio de forma que se evaluase dónde y cómo hacer esas instalaciones. Así, se hizo una clasificación de las vías en tres grupos:

• Vías lentas y las vías de estacionamiento, en las que no hay carga especial.
• Ramales de velocidad media. Para este tipo de vías, la empresa Bankset Energy ha diseñado paneles especiales que se adaptan a las circunstancias, ya que son muy resistentes. El cristal está reforzado y ha superado las pruebas de carga.
• Líneas de alta velocidad, para las que se han desarrollado módulos solares muy resistentes que se adaptan a todo tipo de cargas y circunstancias.

Volvemos en este caso a Alemania, donde esta empresa se ha asociado con la Deutsche Bahn para ejecutar pruebas en diferentes tramos. Así, se está evaluando el funcionamiento de estos paneles fotovoltaicos para extenderlo al resto de la infraestructura. Cabe decir que la prueba piloto ha funcionado satisfactoriamente.

En los tramos de prueba se genera aproximadamente 0,1 MWh por kilómetro. Teniendo en cuenta que la red ferroviaria alemana tiene aproximadamente 60.000 kilómetros, si todos estuvieran cubiertos de paneles solares, la empresa cree que la generación de electricidad de toda la línea sería el equivalente al de cinco centrales nucleares.

Trenes con Gas Natural Licuado (GNL)

Los trenes que funcionan con gas natural licuado son una alternativa para eliminar las locomotoras diésel que aún quedan en nuestras vías por no estar electrificadas. Aunque no es una solución definitiva, pues el gas natural sigue siendo un combustible de origen fósil, sí es cierto que contamina menos.

Por ello, no son la solución definitiva y únicamente nos ofrecen una alternativa menos mala y que serviría como puente de transición, de forma temporal. A pesar de que políticamente se haya declarado al gas como energía verde.

Los expertos que apuestan por esta tecnología destacan algunas ventajas del gas frente al diésel:

• Una locomotora a gas natural ahorra hasta un 30% en comparación con una diésel
• Se reducen las emisiones contaminantes hasta un 90%
• Se produce una mejor combustión, mejorando el control y la eficiencia del tren

Trenes con pila de hidrógeno

Los trenes con pila de hidrógeno se pueden asimilar a los diésel o de gas natural, en el sentido que necesitan un depósito de combustible que servirá para generar la energía que necesita el tren. Sin embargo, en el caso de la pila de hidrógeno el funcionamiento es algo diferente, ya que no se usa el hidrógeno directamente, sino que generan la electricidad para alimentar el motor eléctrico.

Gracias a la reacción química del hidrógeno y el oxígeno, se genera electricidad que se emplea para alimentar el motor eléctrico. La electricidad que no es consumida por el motor, se almacena en una batería de litio para su posterior utilización. Lógicamente, para seguir funcionando se deben recargar los depósitos de hidrógeno que están instalados en el propio tren.

Una vez más, encontramos un ejemplo en el operador alemán de trenes, que ya dispone de varios de ellos con pila de hidrógeno. De momento funcionan de forma experimental, pero están destinados a ir sustituyendo a todos los trenes a diésel. También se está utilizando la tecnología de la pila de hidrógeno en tranvías y autobuses.