Los trenes son el medio de transporte más eficiente que tenemos. A pesar de transportar el 9% de los pasajeros mundiales y el 7% de la carga mundial, representan solo el 3% del uso de energía del transporte mundial.
En todo el mundo, alrededor del 75% de los trenes están electrificados y el resto funciona con diésel. Esto los convierte en el candidato adecuado para funcionar con energía completamente limpia sin inversiones significativas en la revisión de la infraestructura.
Pero, ¿qué se necesitaría para hacer eso?
En 2017, Australia puso en funcionamiento el primer tren del mundo 100% alimentado por energía solar, equipado con un sistema de 6.5kW en la parte superior de sus dos vagones. La capacidad de la batería, de 77 kWh, era similar a la de un Tesla Model 3 de gama alta y podía permitirle al tren entre 6 y 7 viajes de ida y vuelta en su vía de 3 km. También hay un sistema solar de 30kW en la estación para cargar la batería.
Sin embargo, el tren tenía bastantes métricas que alcanzar. Construido con una inversión de ~ 6 millones de AUD, el tren necesita 350 viajes de ida y vuelta al día para seguir siendo viable. Pero dado el horario limitado entre las horas del día, esto es un tramo. India también ha tenido trenes solares en la azotea, pero solo para encender luces y similares dentro del tren.
Por lo tanto, todavía es una realidad lejana tener el 100% de los trenes que funcionan con energía solar en los tejados para las masas.
En 2019, el Reino Unido lanzó la primera línea ferroviaria del mundo impulsada por un parque solar de 30 kW. Construida cerca de la estación, la granja alimentaría directamente a la estación. Con su capacidad, la energía solar alimentará directamente la señalización y las luces.
Sin embargo, dado que los trenes en el Reino Unido utilizan 4.050 millones de kWh de electricidad cada año, parece poco probable que las granjas solares suministren al 100% la energía necesaria para hacer funcionar el sistema completo en un futuro próximo.
Por otro lado, algunos países están haciendo intentos mucho mayores. El gobierno indio se ha comprometido a hacer que los ferrocarriles sean neutros en carbono para 2030 mediante la construcción de granjas solares por valor de 20 GW. Se han identificado terrenos cercanos a las vías férreas y esta energía solar alimentaría directamente a las subestaciones ferroviarias y a la red. Argentina también pondrá en marcha pronto un esfuerzo similar para alimentar una línea de tren de 300km mediante el uso de una combinación de paneles en la azotea y parques solares.
Otro método para lograr este estado sería a través de trenes eléctricos alimentados por baterías cargadas por energía solar, ya sea en el sitio o fuera del sitio. Pero si podemos infundir suficiente energía solar en la red que luego alimenta a los trenes, no veo por qué deberíamos optar por esta opción, ya que las baterías tienen sus propios problemas.
Trenes propulsados por hidrógeno
En 2018, Alemania lanzó un tren comercial propulsado por hidrógeno que puede recorrer 600 millas con un solo tanque. El mismo tren se está probando ahora en Austria y los Países Bajos.
Sin embargo, el tren que funciona con combustible limpio tiene un problema. El hidrógeno en sí es producido actualmente por combustibles fósiles, y esto niega sus pregonados beneficios ambientales. Aquí es donde se puede usar la energía solar para producir hidrógeno verde para que todo el sistema esté libre de carbono.
Aquí los países tendrán dos opciones: electrificar los ferrocarriles y la energía a través de energías renovables, o modernizar los trenes existentes con baterías. Y la respuesta correcta será diferente para cada nación. Si la infraestructura está electrificada en gran medida, entonces tiene sentido simplemente cambiar la fuente de energía, pero si no, la modernización de los trenes existentes podría ser una alternativa y una inversión menor.
Además de los trenes y los equipos, la energía solar está alimentando con éxito las estaciones de ferrocarril, como la estación central de Amberes y la estación India Guwahati, pero esto es similar a alimentar cualquier instalación comercial. Cuando hablamos de ferrocarriles, hablamos específicamente de trenes.
En pocas palabras, los ferrocarriles con energía solar pueden convertirse en una realidad. Pero un sistema solar más que útil para alimentar trenes directamente será más útil en la mezcla de la red cuando se trata de descarbonizar trenes.
Por Priya Aggarwal. Artículo en inglés
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