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ENERGÍA. Los trenes movidos por baterías muy pronto podrían ser económicamente viables

 


Un pequeño equipo de investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley y la Universidad de California ha descubierto que los trenes a batería podrían volverse económicos tan pronto como en 2023. 

En su artículo publicado en la revista Nature Energy , el grupo sostiene que la tecnología de baterías mejora y es cada vez más barata. La energía renovable pronto podría permitir que la energía de las baterías compita con el combustible diésel para impulsar los trenes. 

Federico Zenith de NTNU, Trondheim, ha publicado un artículo de News & Views en la misma edición de la revista que describe las razones para convertir los trenes a baterías y ofrece una descripción general del trabajo realizado por el equipo en este nuevo esfuerzo.

Fig. 1: Precios de la energía que incluyen la infraestructura de carga rápida en varias tarifas de uso de la estación para una estación de carga de 72 MW. a) Representación del mercado ERCOT, que asume que los clientes ferroviarios tienen acceso a precios al por mayor. b) Representación de un mercado CAISO ilustrativo que asume la estructura de tarifas CPP de ERCOT y sin recargos por adecuación de recursos. Los supuestos de referencia incluyen una profundidad de recarga del 80%, ocho carros de licitación por estación, tiempo de carga de 1 h, retorno de ingresos por gastos de capital del 7 %53 y pérdidas de eficiencia del 10% en la conversión de energía. La vida útil de las estaciones se estima en 20 años. Los precios de generación son precios promedio por hora observados para cada mercado durante todas las horas 2017-2019. Fuente: DOI: 10.1038 / s41560-021-00915-5

Los trenes  transportan aproximadamente un 40 por ciento de la carga interurbana, y enviar cosas en tren es más barato que usar camiones. La mayoría de los trenes de carga funcionan con combustible diésel que produce aproximadamente el 1% de las emisiones totales de carbono. En este nuevo esfuerzo, los investigadores sugieren que cambiar a  podría prevenir estas emisiones.

Los trenes eléctricos obtienen su energía de las líneas aéreas, un sistema que es caro e ineficiente 

El equipo sugiere que las baterías podrían ofrecer una mejor opción; más específicamente, afirman que una sola locomotora equipada con un sistema de batería de 14 megavatios sería suficiente para reemplazar un tren propulsado por un motor diésel. 

Además, afirman que una locomotora de este tipo podría transportar un tren aproximadamente 240 kilómetros con una sola cargaEsto consumiría la mitad de la energía de un tren diésel. Y si la batería se carga con un recurso renovable, reduciría a cero la huella de carbono de un tren eléctrico.

Los investigadores señalan que la mayoría de las locomotoras diésel actuales en realidad funcionan con electricidad; el diésel se utiliza para alimentar generadores a bordo. Por lo tanto, todo lo que se necesitaría para la mayoría de las locomotoras sería reemplazar los generadores y agregar un vagón dedicado justo detrás de la locomotora para transportar una batería grande. Agregar vagones más dedicados con baterías aumentaría el alcance del tren. 

Las baterías, señalan, podrían cargarse en las paradas designadas, siempre que se desarrollen cargadores rápidos para baterías tan grandes. Como alternativa, los vagones que transportan baterías podrían cambiarse por otros nuevos en las paradas designadas, lo que reduciría drásticamente los tiempos de espera. 

Los investigadores reconocen que al menos en el futuro cercano, los costes operativos serían algo más altos para los trenes que funcionan con baterías, pero sugieren que las mejoras ambientales harían que valiera la pena.

Más información: Natalie D. Popovich et al, Economic, environmental and grid-resilience benefits of converting diesel trains to battery-electric, Nature Energy (2021). DOI: 10.1038/s41560-021-00915-5

Federico Zenith, Battery-powered freight trains, Nature Energy (2021). DOI: 10.1038/s41560-021-00914-6

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