Llegan nuevos trenes eléctricos autónomos por tu diésel

Una startup de Missouri está ampliando los límites de los trenes eléctricos con una flota de vagones eléctricos de batería que funcionan de forma autónoma.

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Los trenes eléctricos son comunes en los sistemas ferroviarios de cercanías, pero aún tienen que tener un impacto en el negocio del transporte marítimo de mercancías. Eso esta empezando a cambiar. El último desarrollo en el frente de la electrificación ferroviaria involucra a la compañía Intramotev de St. Louis, Missouri, que tiene como objetivo eliminar el combustible diesel del panorama de las locomotoras con una flota de vagones autónomos eléctricos a batería.

La mayoría de los trenes de carga en los EE. UU. ya están a medio camino de la electrificación. Despliega un accionamiento eléctrico que funciona con un generador diesel. Las locomotoras diesel-eléctricas aparecieron por primera vez en la década de 1920 y pronto ganaron popularidad como una mejora tecnológica que ahorraba mano de obra y reducía costos con respecto a los trenes impulsados ​​por vapor.

A diferencia de las tripulaciones múltiples requeridas para cada locomotora de vapor, los trenes diesel-eléctricos pueden tripularse desde una sola locomotora acoplada con otra, o más.

Los trenes diésel-eléctricos son una mejora con respecto a sus antepasados ​​​​impulsados ​​por vapor, pero siempre hay espacio para más mejoras. Un estudio de 2021 en la revista Nature Energy describe el estado actual de las cosas.

"Casi todas las locomotoras de EE. UU. son propulsadas por motores diesel-eléctricos, que emiten 35 millones de toneladas de CO2 y producen contaminación del aire, lo que causa alrededor de 1000 muertes prematuras al año, lo que representa aproximadamente 6500 millones de dólares estadounidenses en costos anuales por daños a la salud", señalan los autores.

Hasta los últimos años, el costo relativamente alto y la escasez de energía renovable obstaculizaron la visión de los trenes eléctricos sin diésel. Ahora el guión ha cambiado.

"La tecnología de batería mejorada más el acceso a electricidad renovable barata abren la posibilidad de un riel eléctrico de batería", explicaron los autores de Nature Energy. Según sus hallazgos, un furgón estándar podría convertirse en un coche auxiliar eléctrico cargado con baterías para lograr una autonomía totalmente eléctrica de 241 kilómetros.

"Con los precios de las baterías en un futuro cercano, los trenes eléctricos a batería pueden alcanzar la paridad con los trenes diesel eléctricos", señalaron, aunque con algunas calificaciones importantes. La paridad de costos también tendría que tener en cuenta el acceso a la infraestructura de carga rápida y los precios mayoristas de electricidad, y el campo de juego tendría que nivelarse para tener en cuenta el costo ambiental de los trenes diesel-eléctricos.

A pesar de estas advertencias, la electrificación podría ganar la carrera final más temprano que tarde. "Teniendo en cuenta la reducción de los contaminantes atmosféricos de criterio y las emisiones de CO2, el cambio a la propulsión eléctrica por batería le ahorraría al sector ferroviario de mercancías de EE. UU. 94.000 millones de dólares en 20 años", concluyeron los autores.

El estudio de Nature Energy se centró en soluciones aquí y ahora, por lo que no se centró en los vagones autónomos. Sin embargo, la tecnología autónoma está comenzando a emerger a escala de demostración. Potencialmente, podría inclinar el equilibrio de costos hacia la electrificación total y las partes interesadas del ferrocarril están comenzando a prestar atención (vea más sobre la cobertura de trenes eléctricos de CleanTechnica aquí).

Intramotev cruzó el radar de CleanTechnica a principios de esta semana, con su modelo TugVolt para modernizar vagones eléctricos existentes con kits de baterías. Los vagones pueden funcionar de forma independiente en patios de carga y otras paradas para tareas de carga de "primera milla", conectarse a trenes para viajar largas distancias y desacoplarse para llegar a su destino de "última milla".

El factor de desacoplamiento agrega un nuevo nivel de eficiencia. Liberaría a los vagones de ferrocarril de tener que reunirse en grandes patios de carga centralizados. Potencialmente, podrían viajar más cerca de sus destinos sin depender de los camiones para completar el último tramo del viaje.

Intramotev parece estar aprovechando al máximo los complementos de electrificación. Los automotores TugVolt son parte de un conjunto integrado de sistemas que también incluye la tecnología de frenado regenerativo ReVolt de la compañía, que se ha convertido en una herramienta imprescindible para los trenes eléctricos. Los sistemas de seguridad automatizados para puertas, escotillas y otros equipos completan el paquete.

Intramotev tuvo un comienzo saludable en 2021, cuando el fondo de capital de riesgo en etapa inicial Idealab X contribuyó para ayudar a lanzar la empresa a la siguiente etapa.

"La inyección de capital acelerará el desarrollo del vehículo de demostración comercial de Intramotev y el software patentado de autonomía ferroviaria. La tecnología promete interrumpir el ferrocarril tradicional, así como las aplicaciones dentro de la minería, los puertos y el movimiento de carga intermodal", declaró Intramotev en un comunicado de prensa. La compañía también señaló que cientos de miles de vagones de ferrocarril permanecen inactivos en los EE. UU. todos los días, esperando una locomotora que los lleve a alguna parte.

"Visualizamos un futuro en el que la carga pueda moverse por sí misma sin esperar una locomotora, haciendo que el sistema sea más eficiente y respetuoso con el medio ambiente", dijo Tim Luchini, Ph.D., director ejecutivo de la empresa.

La semana pasada, Intramotev recibió otro impulso en la dirección correcta, con una subvención de $200,000 de la Oficina de Electrificación y Movilidad Futura de Michigan. Los dólares se destinarán a enviar una mini-flota de tres vagones TugVolt a una mina en Michigan a finales de este año.

El sitio minero se ajusta a los planes a corto plazo de Intramotev para implementar vagones TugVolt en casos de uso autónomo, incluidos puertos, instalaciones de procesamiento y operaciones de planta a planta, así como minería.

La visión de los trenes de mercancías eléctricos de larga distancia tendrá que esperar un poco, aunque posiblemente sea un poco. En un comunicado de prensa, Luchini enfatizó que el modelo de "ruta cautiva" es solo un trampolín.

"...buscamos aplicar la paquetización del modelo de Internet a la logística de carga inicialmente en rutas cautivas cortas y eliminar la distancia real y luego expandirnos rápidamente a la red completa de 140,000 millas de vías existentes en EE. UU. sin infraestructura adicional", explicó. "Visualizamos un futuro en el que la carga pueda moverse sin esperar una locomotora, lo que hace que el sistema sea más eficiente y respetuoso con el medio ambiente".

En el mismo comunicado de prensa, Intramotev también señaló que aspira a ayudar a otras partes interesadas ferroviarias a alcanzar el objetivo de cero emisiones netas para 2050 del Desafío Climático de la Administración Federal de Ferrocarriles.

El Desafío Climático es un ejercicio voluntario de establecimiento de objetivos y se adapta a tres tipos de compensaciones de carbono que permiten a las partes interesadas continuar usando combustibles fósiles: compra de créditos de carbono, producción de energía renovable in situ y secuestro de carbono (plantar árboles, por ejemplo).

Puede que no suene demasiado ambicioso en términos de una rápida descarbonización, pero FRA parece esperar que la nueva tecnología deje atrás la necesidad de compensaciones.

"Alcanzar este objetivo [cero neto] contribuirá a los objetivos clave de FRA de construir un sistema de transporte seguro, eficiente y moderno que ampliará las oportunidades económicas, creará comunidades más limpias y ayudará a evitar los peores efectos del cambio climático", afirma FRA. "Simultáneamente, el Desafío promoverá el liderazgo mundial del país en innovación y protección del clima".

¡Interesante! CleanTechnica ha estado tomando nota de casi dos docenas de estados de EE. UU. en los que los funcionarios públicos han estado trabajando a favor de las partes interesadas en la energía fósil al criticar la inversión ESG (ambiental, social, de gobernanza). Mientras tanto, las empresas en sus propios estados de origen se están instalando para producir nueva tecnología limpia que descarbonizará toda la economía de EE. UU., incluido el almacenamiento de energía a granel y el hidrógeno verde (ver más cobertura aquí).

Parece que Missouri puede unirse a la lista. El 3 de abril, el fiscal general del estado, Andrew Baily, informó que se unirá a otros 20 fiscales generales para advertir a un grupo de 50 administradores de activos contra las "inversiones ambientales, sociales y de gobierno (ESG) que se realizan con el dinero que los estadounidenses ganan con tanto esfuerzo".

"Mi oficina les advierte a estas empresas que haremos todo lo que esté a nuestro alcance para proteger las inversiones de los habitantes de Missouri de la corrupción a favor de una agenda social radical", declaró Baily.

Parece que Baily no recibió el memorándum sobre trenes eléctricos radicalmente sociales que acaban con el diésel desarrollados por una startup con sede en St. Louis, justo en su propio patio trasero. Sin embargo, si todo sale según lo planeado, el estado natal de Baily será la pieza central de una red de electrificación ferroviaria que se extenderá de costa a costa.

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Imagen: Vagones eléctricos a batería "TugVolt" cortesía de Intramotev.

Tina se especializa en sustentabilidad militar y corporativa, tecnología avanzada, materiales emergentes, biocombustibles y problemas de agua y aguas residuales. Las opiniones expresadas son propias. Síguela en Twitter @TinaMCasey y Spoutible.

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