Nuovi treni elettrici autonomi stanno arrivando per il tuo diesel

Una startup del Missouri sta spingendo i limiti sui treni elettrici con una flotta di vagoni ferroviari elettrici a batteria funzionanti in modo autonomo.

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I treni elettrici sono comuni nei sistemi ferroviari dei pendolari, ma devono ancora avere un impatto sul settore del trasporto merci. La situazione sta cominciando a cambiare. L’ultimo sviluppo sul fronte dell’elettrificazione ferroviaria coinvolge la società Intramotev di St. Louis, Missouri, che mira a eliminare il carburante diesel dal quadro delle locomotive con una flotta di vagoni ferroviari autonomi elettrici a batteria.

La maggior parte dei treni merci negli Stati Uniti è già a metà strada verso l’elettrificazione. Distribuiscono un azionamento elettrico che funziona con un generatore diesel. Le locomotive diesel-elettriche apparvero per la prima volta negli anni '20 e presto guadagnarono terreno come miglioramento tecnologico in termini di risparmio di manodopera e riduzione dei costi rispetto ai treni a vapore.

A differenza degli equipaggi multipli richiesti per ciascuna locomotiva a vapore, i treni diesel-elettrici possono essere equipaggiati da una singola locomotiva accoppiata con un'altra o più.

I treni diesel-elettrici rappresentano un miglioramento rispetto ai loro antenati a vapore, ma c’è sempre spazio per ulteriori miglioramenti. Uno studio del 2021 pubblicato sulla rivista Nature Energy descrive lo stato attuale delle cose.

"Quasi tutte le locomotive statunitensi sono azionate da motori diesel-elettrici, che emettono 35 milioni di tonnellate di CO2 e producono inquinamento atmosferico che causa circa 1.000 morti premature ogni anno, pari a circa 6,5 miliardi di dollari in costi annuali di danni alla salute", sottolineano gli autori.

Fino agli ultimi anni, il costo relativamente elevato e la scarsità delle energie rinnovabili hanno frenato la visione di treni elettrici senza diesel. Ora il copione è capovolto.

"Il miglioramento della tecnologia delle batterie e l'accesso all'elettricità rinnovabile a basso costo aprono la possibilità alla ferrovia elettrica a batteria", hanno spiegato gli autori di Nature Energy. Secondo i loro risultati, un vagone merci standard potrebbe essere convertito in un tender elettrico caricato con batterie per raggiungere un’autonomia completamente elettrica di 241 chilometri.

"Ai prezzi delle batterie del prossimo futuro, i treni elettrici a batteria possono raggiungere la parità con i treni diesel-elettrici", hanno osservato, anche se con alcune importanti precisazioni. La parità dei costi dovrebbe anche tenere conto dell’accesso alle infrastrutture di ricarica rapida e dei prezzi all’ingrosso dell’elettricità, e il campo di gioco dovrebbe essere livellato per tenere conto del costo ambientale dei treni diesel-elettrici.

Nonostante questi avvertimenti, l’elettrificazione potrebbe vincere la corsa ai profitti prima piuttosto che dopo. "Tenendo conto dei criteri di riduzione degli inquinanti atmosferici e delle emissioni di CO2, il passaggio alla propulsione elettrica a batteria farebbe risparmiare al settore ferroviario merci statunitense 94 miliardi di dollari in 20 anni", hanno concluso gli autori.

Lo studio Nature Energy si è concentrato su soluzioni qui e ora, quindi non si è concentrato sui vagoni ferroviari autonomi. Tuttavia, la tecnologia autonoma sta cominciando ad emergere su scala dimostrativa. Potrebbe potenzialmente far pendere l’equilibrio dei costi verso l’elettrificazione completa e le parti interessate del settore ferroviario stanno iniziando a prestare attenzione (vedi ulteriori informazioni sulla copertura dei treni elettrici di CleanTechnica qui).

Intramotev ha attraversato il radar di CleanTechnica all'inizio di questa settimana, con il suo modello TugVolt per l'aggiornamento dei vagoni ferroviari elettrici esistenti con kit di batterie. I vagoni ferroviari possono operare in modo indipendente negli scali merci e in altre fermate per compiti di carico del "primo miglio", collegarsi ai treni per viaggiare su lunghe distanze e disaccoppiarsi per raggiungere la destinazione dell'"ultimo miglio".

Il fattore di disaccoppiamento aggiunge un nuovo livello di efficienza. Ciò libererebbe i vagoni ferroviari dalla necessità di radunarsi in grandi scali merci centralizzati. Potrebbero potenzialmente avvicinarsi alle loro destinazioni senza fare affidamento sui camion per completare l’ultima tappa del viaggio.

Sembra che Intramotev stia sfruttando appieno i componenti aggiuntivi dell’elettrificazione. I vagoni ferroviari TugVolt fanno parte di una suite integrata di sistemi che include anche la tecnologia di frenata rigenerativa ReVolt dell'azienda, diventata un must per i treni elettrici. I sistemi di sicurezza automatizzati per cancelli, portelli e altre apparecchiature completano il pacchetto.