Veicoli elettrici e la fine del treno di due miglia

La sicurezza ferroviaria era al primo posto nelle preoccupazioni di tutti lo scorso febbraio, dopo che un deragliamento di un treno tossico nella Palestina orientale, nell’Ohio, aveva scatenato un’emergenza sanitaria. Un nuovo disegno di legge sulla sicurezza ferroviaria è in fase di approvazione al Congresso, ma questa è una prospettiva debole mentre i riflettori dei media si affievoliscono. Invece, le comunità locali potrebbero dover aspettare fino a quando l’era dei veicoli elettrici autonomi inizierà a prendere forma e la nuova tecnologia incentrata sulla sicurezza entrerà nelle ferrovie.

Chiamateli veicoli elettrici, non treni

I deragliamenti e le emissioni tossiche sono le prime cose che vengono in mente in termini di sicurezza ferroviaria comunitaria, ma anche un treno merci non deragliato può causare problemi mortali. All’aumentare della lunghezza dei treni, gli incroci sono intasati per periodi più lunghi. Il tempo prezioso scorre mentre i primi soccorritori aspettano il passaggio di un treno mentre dall’altra parte si verifica un’emergenza.

Secondo l’organizzazione industriale Association of American Railroads, circa la metà dei treni merci di Classe 1 su rotaia nel 2021 ha raggiunto la soglia di 1 miglio di lunghezza. Nel complesso, circa il 10% dei treni era più lungo di 1,8 miglia e circa l’1% raggiungeva 2,6 miglia o più.

L’organizzazione cita statistiche che mostrano che i treni più lunghi non sono stati collegati ad un aumento degli incidenti negli ultimi anni. Tuttavia, questo è un magro conforto per le comunità colpite, sia da deragliamenti che da altri pericoli, tra cui stalli e treni fermi agli incroci.

Il deragliamento e il rilascio tossico nella Palestina orientale hanno motivato i legislatori a presentare progetti di legge sulla sicurezza ferroviaria al Senato e alla Camera. Il disegno di legge del Senato è uscito dalla commissione la scorsa primavera nonostante la resistenza dei membri repubblicani, ma è stato fatto.

Un progetto di legge complementare alla Camera dei Rappresentanti è ancora in difficoltà nel limbo della sottocommissione, come era prevedibile.

In ogni caso, la lunghezza del treno potrebbe (o meno) svolgere un ruolo nel caso in cui un disegno di legge sulla sicurezza ferroviaria arrivasse sulla scrivania del presidente Biden. Nel frattempo, la nuova tecnologia di elettrificazione ferroviaria potrebbe risolvere l’intera questione.

Tra le startup che introducono la nuova tecnologia ferroviaria elettrica c’è l’azienda Parallel Systems, che insiste sul fatto che i suoi vagoni merci elettrificati sono veicoli ferroviari elettrici, non solo vagoni merci elettrificati.

Se tutto va secondo i piani, i veicoli elettrici di Parallel Systems possono operare da soli o come unità in un plotone, in grado di attaccarsi e staccarsi in caso di necessità.

Veicoli elettrici su rotaie

Mettere un veicolo stradale su rotaia non è una novità, ma Parallel lo ha portato al livello successivo applicando la nuova tecnologia dei veicoli elettrici, incluso il funzionamento autonomo, ai sistemi ferroviari.

La compagnia ha attraversato il CleanTechnica radar lo scorso anno, quando ha presentato un vagone merci carico di tutti i vantaggi della tecnologia dei veicoli elettrici oltre al vantaggio di abbandonare il carburante diesel utilizzato dalla flotta nazionale di locomotive diesel-elettriche.

Parallel Systems mira a far sì che i suoi veicoli elettrici competano con i camion diesel per una quota delle attività di trasporto merci della nazione.

A marzo l’azienda ha contattato CleanTechnica via e-mail con un aggiornamento sui suoi sforzi per mettere in esercizio commerciale i nuovi veicoli elettrici. La fase di test iniziale includeva gli elementi più importanti di arresto e frenata di emergenza, insieme a GPS, comunicazioni e altre funzionalità relative al controllo autonomo e remoto.

Un passo avanti verso il treno merci Micro-Mini del futuro

Sistemi paralleli forniti CleanTechnica con un aggiornamento sotto embargo la scorsa settimana, in cui descrivono la prossima fase di test. Sono in cantiere nuovi strumenti di comunicazione e software compatibili con i sistemi di dispacciamento e controllo ferroviari esistenti.

La fase successiva prevede anche il ritiro dei nuovi veicoli elettrici dal circuito di prova di Parallel Systems in California e l’invio su linee merci commerciali per operare insieme ai treni merci convenzionali. I nuovi veicoli sono stati inoltre aggiornati per ospitare container di spedizione standard, con un occhio ai mercati internazionali e all’efficienza in termini di costi.

Per questa fase di test nel mondo reale, i nuovi vagoni ferroviari saranno dotati di funzionalità autonome e telecomandi. Parallel System rileva, tuttavia, che i test iniziali saranno supervisionati durante tutto il corso.

La fine del treno di due miglia

Nella misura in cui i treni merci più corti garantiscono una maggiore sicurezza nelle comunità lungo i binari, i veicoli elettrici alimentati individualmente sembrano avere un vantaggio rispetto alle lunghe file di vagoni merci a peso morto trainati da una manciata di locomotive.

Parallel prevede che la configurazione a plotoni dei suoi vagoni merci raggiungerà il massimo di 50 unità per raggiungere gli obiettivi di efficienza energetica sfruttando al tempo stesso la capacità della rete ferroviaria. Sembra che ci sia molto spazio per questo. Secondo il co-fondatore e CEO di Parallel Matt Souder, meno del 3% delle 143.000 miglia di binari negli Stati Uniti sono attualmente occupate da un treno.

Per quanto riguarda la lunghezza del treno, facendo i conti sulla base di 60 piedi per container standard, un plotone di 50 vagoni è ben al di sotto della soglia di un miglio. È comunque un treno piuttosto lungo quando aspetti a un passaggio per raggiungere il pronto soccorso, ma la configurazione del plotone offre un vantaggio unico rispetto ai treni merci convenzionali. Il plotone può dividersi in unità più brevi agli incroci e in altri luoghi critici, secondo necessità.

“Il plotone è completamente automatizzato, i vagoni ferroviari non hanno bisogno di agganciarsi o sganciarsi, si avvicinano semplicemente l’uno all’altro e poi iniziano il contatto attraverso i paraurti per formare i plotoni”, spiega Parallel. “Una volta stabilito il contatto, ciascun veicolo mantiene una determinata forza con quello che lo precede regolando lo sforzo di trazione”.

“Il piccolo traferro e l’azione di spinta attraverso i paraurti del vagone riducono la resistenza aerodinamica complessiva del plotone, migliorando l’efficienza energetica”, aggiungono.

Un abbraccio di gruppo per i contribuenti statunitensi

Parallel non è l’unico a credere che i veicoli elettrici autonomi e telecomandati batteranno i vagoni merci convenzionali. Anche i contribuenti statunitensi sono stati coinvolti nello sforzo di portare la tecnologia del 21° secolo nelle ferrovie nazionali.

Nel 2022 il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti ha fornito a Parallel un sostegno alla fase di test, con un finanziamento di 4.426.493 dollari attraverso il suo ufficio ARPA-E ad alto rischio e alta ricompensa.

Parte dell’obiettivo è promuovere l’efficienza energetica nel sistema di trasporto nazionale nel suo complesso. “La ferrovia è ampiamente riconosciuta come un mezzo efficiente dal punto di vista energetico per la movimentazione delle merci di superficie”, spiega ARPA-E.

ARPA-E rileva che il sistema ferroviario esistente negli Stati Uniti è organizzato attorno al trasporto a lunga distanza. Ciò fornisce ai camion diesel un vantaggio sui brevi tragitti, descritti come inferiori a 500 miglia. Secondo ARPA-E, le tratte brevi sono antieconomiche per il trasporto ferroviario. Ciò spiega perché i trasporti a corto raggio rappresentano attualmente meno del 2% del trasporto ferroviario intermodale composto da container marittimi standard e rimorchi per camion.

Ciò fa emergere un altro obiettivo, ovvero ridurre le emissioni dei camion diesel. Se e quando i veicoli elettrici utilizzabili individualmente arrivassero sulle rotaie, il vantaggio a corto raggio per i camion diesel si ridurrebbe notevolmente.

“Il trasporto merci su strada rappresenta il 7% delle emissioni di gas serra degli Stati Uniti, consuma 45 miliardi di galloni di diesel all’anno e cresce in volume (tonnellate-miglia) del 4% ogni anno”, ammonisce ARPA-E.

A parità di condizioni, la sostituzione delle locomotive convenzionali con i veicoli elettrici di Parallel ridurrebbe le importazioni di diesel degli Stati Uniti di 33 miliardi di galloni all’anno e inciderebbe gravemente del 4,5% sulle emissioni di gas serra complessive degli Stati Uniti.

Veicoli elettrici, sicurezza ed equità

Naturalmente, l’impatto complessivo sul consumo e sull’estrazione di combustibili fossili negli Stati Uniti dipenderebbe dal fatto che gli Stati Uniti continuino o meno a fare il gioco della talpa sulla politica energetica. Mettendo da parte questo, però, il potenziale per migliorare la sicurezza della comunità lungo i binari è già evidente. ARPA-E prevede inoltre che i nuovi veicoli elettrici avranno un impatto significativo sulla sicurezza e la resilienza dei sistemi ferroviari.

“Questi vagoni ferroviari indipendenti semplificherebbero le operazioni dei terminal, consentendo servizi significativamente più competitivi nei porti congestionati e sbloccando la costruzione di terminal interni più piccoli che porterebbero a infrastrutture di trasporto merci più resilienti”, spiega ARPA-E.

L’elemento di decentramento è in linea con l’attenzione dell’amministrazione Biden nel fornire alle comunità locali maggiori opportunità di partecipare a una marea crescente di attività economica piuttosto che aspettare di essere riversate.

“Ciò ha il potenziale per distribuire equità alle comunità a lungo dimenticate in un modello di trasporto basato su mega-terminal”, osserva ARPA-E.

Resta da vedere, ma il termine della sovvenzione ARPA-E scade nel maggio del 2025. Se tutto va secondo i piani, lo vedremo presto.

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Immagine: i nuovi vagoni merci elettrici sembrano vagoni ferroviari e si comportano come veicoli elettrici (per gentile concessione di Parallel Systems).