Il treno elettrico che uccide il diesel si sta dirigendo dagli Stati Uniti all’Australia

Un nuovo treno elettrico si sta dirigendo dagli Stati Uniti all’Australia con un tocco futuristico. Invece di trascorrere ore a ricaricare le batterie stando ferma a una stazione di ricarica, la locomotiva utilizzerà l’energia catturata dai freni durante il movimento. Il risultato sono costi di carburante inferiori, emissioni di carbonio inferiori e tempi di inattività inferiori.

Un treno elettrico prodotto negli Stati Uniti arriverà in Australia ed è rosa

Se ti stai chiedendo perché il rosa, questa è una buona domanda. L’azienda australiana di estrazione del minerale di ferro Roy Hill (una filiale della Hancock Prospecting) ha ordinato il nuovo treno. Hanno scelto il rosa per riflettere gli interessi filantropici del presidente dell’azienda, la signora Gina Rinehart, che è una forte sostenitrice della Australian National Breast Cancer Foundation, tra le altre organizzazioni.

Il produttore è l’azienda Wabtec con sede in Pennsylvania, che è alla ricerca di nuove opportunità per elettrificare le locomotive qui negli Stati Uniti e in tutto il mondo.

Per essere chiari, le locomotive negli Stati Uniti e in altre parti del mondo utilizzano la propulsione elettrica da decenni. La tecnologia è stata introdotta negli anni ’30, offrendo miglioramenti in termini di prestazioni, efficienza e manutenzione rispetto ai motori diesel, nonché risparmi sui costi di manodopera. Questi treni però non funzionano a batteria. L’energia elettrica proviene da un generatore di bordo che utilizza gasolio.

Eliminare completamente il diesel dal quadro normativo è un compito complicato, in parte a causa della necessità di nuove infrastrutture di ricarica. Tuttavia, nel 2021 il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti ha esplorato il potenziale per elettrificare le locomotive qui negli Stati Uniti. Hanno accolto favorevolmente l’idea considerando il sistema ferroviario del paese, che è dominato da viaggi a corto raggio.

Il gruppo di ricerca, del Lawrence Berkeley National Laboratory in California, ha presentato una questione di fondo a favore dell’elettrificazione completa, oltre a una questione ambientale.

“Con i prezzi delle batterie del prossimo futuro, i treni elettrici a batteria possono raggiungere la parità con i treni diesel-elettrici se si includono i costi ambientali o se le compagnie ferroviarie possono accedere ai prezzi all’ingrosso dell’elettricità e raggiungere il 40% di utilizzo delle infrastrutture di ricarica rapida”, hanno spiegato, in uno studio pubblicato sulla rivista Energia della natura nel 2021.

“Contabilità secondo criteri ridotti degli inquinanti atmosferici e della CO₂ emissioni, il passaggio alla propulsione elettrica a batteria farebbe risparmiare al settore ferroviario merci statunitense 94 miliardi di dollari in 20 anni”, hanno aggiunto.

Primo grande passo per i treni elettrici

Wabtec si è imbattuto per la prima volta nel CleanTechnica radar nel 2021, quando rivendicò la prima locomotiva completamente elettrica a circolare sui binari del Nord America. Il nuovo treno a batteria “FLXdrive” è stato assegnato a un percorso di 139 miglia tra l’area suburbana di Pittsburgh, Pennsylvania, e la città di Conneat, Ohio.

Non eccitarti troppo per ora. Come primo grande passo nel percorso di elettrificazione, la nuova locomotiva non ha volato da sola. Il tutto è stato condotto da due delle nuove locomotive diesel-elettriche ad alta efficienza di Wabtec.

Tuttavia, Wabtec prevedeva un’impressionante riduzione del 30% delle emissioni diesel per il set di tre locomotive ibride rispetto a tre locomotive diesel-elettriche convenzionali, e questo ha attirato l’attenzione in altre parti del mondo.

Quando CleanTechnica raggiunta da Wabtec l’anno scorso, l’azienda era molto occupata con un ordine per quattro locomotive elettriche FLXdrive dal colosso minerario Rio Tinto, che prevede di assegnarle alle sue operazioni ferroviarie nella regione di Pilbara nell’Australia occidentale dopo una serie di test di shakedown in uno scalo ferroviario.

L’anno scorso Wabtec si è anche guadagnata un posto come membro fondatore dell’Europe’s Rail Joint Undertaking, un programma volto a modernizzare e decarbonizzare i vasti sistemi ferroviari del continente.

Stanno arrivando i treni dell’infinito

L’ultima novità in casa Wabtec è l’ordine di Roy Hill. La nuova locomotiva sarà sottoposta a test su pista negli Stati Uniti prima di dirigersi all’estero il prossimo anno con una capacità della batteria di 7 megawattora.

“Sulla base del percorso e delle operazioni ferroviarie della compagnia, si prevede che il FLXdrive fornirà una riduzione percentuale a due cifre dei costi del carburante e delle emissioni per treno”, ha affermato Wabtec in un comunicato stampa.

Il nuovo treno elettrico dimostra anche il concetto di “treno a gravità” o “treno infinito” che ha attirato l’attenzione dell’industria mineraria.

I treni Infinity sfruttano i carichi pesanti dei treni minerari per raccogliere energia dal sistema frenante, che poi va a ricaricare le batterie. Un sistema simile può essere utilizzato per far funzionare le batterie nei camion e in altri veicoli.

“Utilizzando la frenata rigenerativa, caricherà la batteria durante la discesa di 344 chilometri (214 miglia) dalla nostra miniera all’impianto portuale e utilizzerà l’energia immagazzinata per tornare alla miniera, ricominciando il ciclo da capo. Ciò non solo ci consentirà di realizzare efficienze energetiche ma anche di ridurre i costi operativi”, ha spiegato Gerhard Veldsman, CEO di Hancock Group.

Come per la rotta Pennsylvania-Ohio, il nuovo treno elettrico si unirà alle locomotive diesel-elettriche di Wabtec per formare una configurazione ibrida. Oltre a ricaricarsi attraverso la frenata rigenerativa, la locomotiva FLXdrive svolgerà il doppio compito di gestore dell’energia per l’intera configurazione.

Wabtec rileva inoltre che il sistema di batterie FLXdrive è progettato per resistere a condizioni estremamente calde nel caldo di Pilbara, che può variare fino a tre cifre.

Avanti e in salita per i treni elettrici

Altri sviluppi interessanti nel campo dell’elettrificazione ferroviaria includono l’idea di elettrificare singoli vagoni ferroviari e di inviarli lungo i loro percorsi come singole unità o in convogli, con l’ausilio di tecnologie remote e autonome.

Anche i treni elettrici a celle a combustibile a idrogeno stanno trovando posto nei sistemi ferroviari. Qui negli Stati Uniti, la California è già emersa come un punto caldo. L’attività comprende un test di locomotive switcher a celle a combustibile per scali merci. Sono in cantiere anche i progetti per un treno pendolare a celle a combustibile.

Tieni d’occhio Wabtec anche per qualche movimento in quel campo. Nel 2021 l’azienda ha stipulato un accordo con GM per sviluppare sia batterie che celle a combustibile per i treni elettrici. Come notato quest’anno da Trains.com e altre pubblicazioni, Wabtec ha anche formulato piani per l’introduzione di un prototipo a idrogeno nel 2027.

Ciò non significa necessariamente celle a combustibile. Le celle a combustibile a idrogeno generano elettricità attraverso una reazione chimica tra idrogeno e aria ambiente, ma il combustibile a idrogeno può anche essere bruciato in un motore a combustione interna (scopri di più CleanTechnica copertura sulle celle a combustibile qui). Ci sono vantaggi e svantaggi in entrambi gli approcci, quindi rimanete sintonizzati per ulteriori informazioni al riguardo.

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Foto: il nuovo treno elettrico al 100% ricarica la propria batteria con frenata rigenerativa, combinazione di colori rosa sportivo per aumentare la consapevolezza sul cancro al seno (per gentile concessione di Wabtec).