Innovaciones en la tecnología de trenes impulsados por hidrógeno
A medida que el mundo busca frenar las emisiones de carbono, el enfoque continuo de los operadores ferroviarios en el diésel ha puesto un foco en la industria. Los proyectos de electrificación ferroviaria han estado en curso, mientras que los actores de la industria han estado buscando alternativas de combustible verde que permitan que los trenes continúen funcionando de manera autónoma. Sin embargo, todavía hay una gran cantidad de ruidosos y emisores de CO2 múltiples unidades diésel (DMU) en las vías, Alemania, por ejemplo, tiene más de 4,000 aún en operación.
Sin embargo, el fabricante ferroviario francés Alstom cree que todo esto podría cambiar con el lanzamiento de Coradia iLint, el primer tren con cero emisiones de carbono que utiliza el hidrógeno como fuente de energía. El tren se basa en el DMU Coradia Lint de la compañía y ha sido desarrollado en colaboración con empresas alemanas y canadienses. Alimentado por celdas de combustible de hidrógeno, las únicas emisiones del vehículo son vapor y agua condensada, y es capaz de funcionar en completo silencio.
El llamado ‘tren del futuro’ de Alstom se presentó por primera vez al mundo en la feria comercial de la industria Innotrans en 2016, y está programado para comenzar sus primeras pruebas de pasajeros en Alemania a partir de principios de este año. La compañía espera que el tren pueda ser altamente comercializable para los operadores ferroviarios que buscan reemplazar sus DMUs en líneas no electrificadas.
Durante un evento de prensa en las instalaciones de prueba de Alstom en noviembre de 2017, los representantes de la compañía dijeron que Coradia iLint podría señalar el inicio de un cambio generalizado en la industria hacia el hidrógeno como combustible sostenible.
“Creemos que es realmente un avance en la tecnología”, dijo el vicepresidente regional de productos e innovación de Alstom, Wolfram Schwab, en el evento. “Las celdas de combustible se han desarrollado para otras aplicaciones, pero ahora es el momento de hacerlo en el sector ferroviario. Ahora estamos justo en el punto de partida de la fase de migración hacia trenes de cero emisiones.”
Trenes de cero emisiones
En el núcleo del sistema iLint hay una celda de combustible situada en la parte superior del tren. El hidrógeno se suministra a la celda y luego se combina con oxígeno tomado del aire ambiente en su interior. Los dos productos de esta reacción química son electricidad, que se utiliza para alimentar un motor de tracción eléctrica que controla los movimientos del tren, y agua, que se emite como vapor.
Cualquier energía eléctrica que no se utilice de inmediato para la tracción se puede almacenar en baterías de iones de litio en la parte inferior del tren. También se utilizará un convertidor auxiliar para adaptar la energía para varias aplicaciones a bordo, incluyendo aire acondicionado, sistemas de puertas y pantallas de información para pasajeros.
Generación de hidrógeno e infraestructura
La primera prueba de un prototipo iLint tuvo lugar en las instalaciones de Salzgitter de Alstom en marzo de 2017, y las pruebas han estado en curso desde entonces. Durante la fase de prueba, el hidrógeno se ha obtenido a partir de emisiones industriales.
Sin embargo, todavía está la pregunta de cómo serán reabastecidos los trenes y de dónde vendrá el hidrógeno a largo plazo. Alstom se ha comprometido a facilitar las cosas a los operadores proporcionando servicios de mantenimiento e infraestructura de hidrógeno, en particular, estaciones de carga, junto con sus socios.
Actualmente, la empresa está buscando métodos ecológicos para producir combustible para iLint. Un ejemplo existente es la electrólisis, que consiste en dividir el agua en hidrógeno y oxígeno, es decir, la fórmula iLint al revés. Otro método es la reformación de gas natural, que consiste en combinar metano contenido en gases naturales con vapor de alta temperatura. Independientemente, la empresa tiene como objetivo mitigar las emisiones de CO2 de la producción de hidrógeno a través del uso de energía eólica.
La reciente inversión de Alemania en Energiepark Mainz, una planta diseñada para generar hidrógeno a partir de energía eólica, la convierte en un lugar adecuado para el lanzamiento de iLint. El país también se ha comprometido a reducir sus emisiones de CO2 en un 40% para 2020 en comparación con los niveles de 1990 y a utilizar un 80% de energía renovable en los suministros de energía para 2050. Por lo tanto, no es sorprendente que Alstom haya firmado cartas de intención con cuatro estados alemanes en 2014, en las que se compromete a proporcionar un total de 60 trenes.