En medio de la era de la información, donde parece que todo el desarrollo de la tecnología va en el sentido de digitalizar, hacer más esbelto (slim) usar internet y redes sociales, nos sucede que pensamos poco en cuestiones que pese a toda esta revolución digital y de medios de comunicación no cambian. Y una de esas cosas que no cambia en cuanto a sus necesidades elementales es el transporte de materiales a través de medios masivos, económicos y confiables y con esto enmarco el tema sobre el cual trataré, el tan admirado ferrocarril de carga y más específicamente, las locomotoras de ferrocarril.
He tocado, en ocasiones pasadas, el tema de autos híbridos y el diseño sustentable como la punta de la tecnología, sin embargo, en el caso del diseño y desarrollo de locomotoras esto ya es tecnología antigua. Existen locomotoras híbridas desde hace mucho tiempo. La locomotora diésel-eléctrica es un tipo de locomotora que tiene en su interior un motor de combustión interna (que puede usar diésel, tanto fósil como biodiésel) acoplado a un generador trifásico que suministra la corriente eléctrica a los motores de tracción y a sus ventiladores. Con lo cual queda claro que esas formidables máquinas, tan pesadas como un edificio y capaces de mover montañas de materiales, entraron en los desarrollos de tecnologías híbridas hace mucho tiempo. Con lo cual se plantea la pregunta: ¿Cuál es el siguiente paso?
A este respecto, hay mucho por hacer y casos interesantes que revisar como en la empresa General Electric, que en el rubro de ferrocarriles ha puesto más de 15.000 locomotoras de ferrocarril en las vías del mundo. Para GE el futuro del ferrocarril está a la vuelta de la esquina pero presenta retos de ingeniería interesantes, por ejemplo: ¿cómo hacer una que una locomotora de 4.400 caballos de fuerza sea más consciente con el medio ambiente, como hacerla más sustentable?
La respuesta proviene del departamento de ingeniería de la empresa, GE ha diseñando una locomotora híbrida diesel-eléctrica a la cual han llamado Evolution que tiene la capacidad de poder capturar la energía disipada durante el frenado y almacenarlo en un banco de baterías especialmente diseñado para ello. Este principio se conoce como Frenado dinámico o Frenado regenerativo. Con ello, la energía almacenada podrá ser reutilizada provocando la reducción del consumo de combustible hasta en un 15% y reduciendo las emisiones hasta en un 50% en comparación con la mayoría de las locomotoras de carga en uso hoy en día lo cual significa que esta locomotora operará más eficientemente en mayor altitud y por pendientes más empinadas. Con la locomotora Evolution, los Ingenieros de GE han desarrollado una locomotora de alta potencia con el consumo de combustible más eficiente jamás construida.
Para dimensionar el alcance de este desarrollo hay que establecer que la energía disipada en el frenado de una locomotora de 207 toneladas en el transcurso de un año es suficiente para abastecer a 160 hogares durante ese año o reducir las emisiones de dióxido de carbono durante la vida útil de la locomotora tanto como eliminar 2.600 autos de la carretera durante un año. La locomotora híbrida de GE usa baterías recargables de plomo con lo cual es capaz de proporcionar un rendimiento superior, permitiendo a los operadores Producir potencia adicional de 2.000 caballos de fuerza cuando sea necesario.
Proyectando estos datos, la empresa plantea que si cada locomotora de América del Norte pudiera funcionar tan eficientemente como locomotora híbrida de GE, los ferrocarriles podrían lograr un ahorro de combustible de $425 millones de dólares cada año.
En conclusión, podemos ver que las tecnologías de eficiencia y uso adecuado de la energía y los recursos están en todos lados, en el caso de desarrollo de híbridos en las locomotoras, desde hace mucho tiempo, pero hoy se enfocan en un ahorro de energía en un rubro no explotado. Así, cuando vamos por la ciudad y vemos esos viejos trenes que mueven interminables lineas de carros de carga, nos preguntamos ¿qué se hace en cuanto a diseño y desarrollo de nuevas tecnologías para trenes? Si no es así, deberíamos hacerlo, en este y muchos otros casos.
Parta entender más sobre el Frenado dinámico, los invito a ver el link de este tema en mi blog de Cápsulas de Tecnología de Ingenierías UP en sitio INGENET.com.mx, sitio de la comunidad de ingeniería mexicana.
Colaboración presentada en las Cápsulas de Tecnología de Pulso Informativo, lunes 12 de mayo 19:30 hrs