Los trenes a batería podrían ser clave para el cambio climático, pero ¿estarán todos los actores de acuerdo?

Las colosales locomotoras de carga son un elemento fijo del paisaje estadounidense, pero sus motores de 4.400 caballos de fuerza queman colectivamente 3.500 millones de galones de diésel al año, en un momento en que los ferrocarriles y otros usuarios de combustibles fósiles enfrentan presiones para reducir la contaminación y las emisiones de gases de efecto invernadero.

Sin embargo, con poca fanfarria, la industria comenzó a operar locomotoras que funcionan con energía eléctrica almacenada, avanzando hacia un futuro en el que las jugueterías no son la única fuente de trenes de baterías. Las líneas estadounidenses de pasajeros también podrían ser transformadas por la tecnología, aunque los funcionarios ferroviarios de California creen que no funcionará para el tren bala del estado.

En una prueba recién completada, BNSF llevó un tren de carga de Barstow a Stockton con una locomotora de batería experimental, junto con dos locomotoras diesel, y logró una reducción del 11% en el consumo de combustible, junto con bajas similares en las emisiones de óxidos de nitrógeno, pequeñas partículas y gases de efecto invernadero. Se espera que una versión operativa futura mejore la eficiencia del combustible en un 30%.

La prueba fue un “momento decisivo para el ferrocarril de carga”, que aceleró la industria hacia locomotoras de cero emisiones, remarcó Eric Gebhardt, director de tecnología de Wabtec, que desarrolló el sistema en su centro de investigación cerca del lago Erie, en el norte de Pensilvania.

Los trenes impulsados a batería y células de hidrógeno se encuentran entre las únicas opciones viables de la industria ferroviaria para reducir los gases de efecto invernadero. Cada locomotora de batería que reemplace a un diésel reducirá las emisiones de dióxido de carbono en 3.000 toneladas por año, estima Wabtec.

Pero es poco probable que puedan reemplazar rápidamente a los trenes diésel. Los ferrocarriles de carga de EE.UU están inundados de locomotoras excedentes y nadie puede predecir cuánto costarán los sistemas operados por baterías, en comparación con los motores diésel de $3 millones existentes.

“Las locomotoras a batería son factibles”, afirmó Michael Iden, un consultor que fue durante mucho tiempo director de ingeniería de locomotoras de Union Pacific. Iden compara el logro de Wabtec con el primer vuelo motorizado de los hermanos Wright: una prueba de concepto lista para el desarrollo. Pronto se probarán en los puertos y sitios ferroviarios de California, señaló.

Dicho esto, “estimar el costo de las locomotoras de batería disponibles comercialmente en producción es, en mi opinión, como pronosticar el precio de varias casas con garaje para tres autos y cuatro habitaciones, con jardín y piscinas, en Marte”, afirmó Iden. “Algún día, tales hogares podrán existir allí, pero eso está muy lejos hoy”.

Mucho dependerá del grado en que los reguladores estatales y federales presionen a los ferrocarriles para que limpien sus emisiones. En California, la Junta de Recursos del Aire del estado quiere que los ferrocarriles reduzcan o incluso eliminen los motores diésel en los próximos 14 años.

El sector del transporte representa el 29% de las emisiones de gases de efecto invernadero de EE.UU. Dentro de esa categoría, la industria ferroviaria, que mueve el 40% de la carga de larga distancia, representa solo el 2%, según datos de la Agencia de Protección Ambiental del país. Pero los trenes de carga y los camiones exponen muchos corredores urbanos poblados, en particular los vecindarios cercanos a los puertos de Long Beach y Los Ángeles, al hollín y la contaminación.

“Podemos hacer más”, enfatizó Ian Jefferies, presidente de Association of American Railroads, citando el potencial de los trenes que funcionan a batería. “Es un buen negocio reducir las emisiones y el consumo de combustible; refleja los objetivos de la sociedad”. Al mismo tiempo, Jefferies y su organización rechazan las regulaciones propuestas para eliminar los motores diésel, alegando que “No tiene sentido hacerlo”.

Para Severin Borenstein, experto en energía y profesor de la Escuela de Negocios Haas, de UC Berkeley, es poco probable que los ferrocarriles queden al margen de los problemas del cambio climático. “El hecho de que los trenes ya sean la fuente de transporte más eficiente es grandioso, pero todos necesitamos reducir los gases de efecto invernadero”, destacó. “Y los ferrocarriles son una fuente importante de tales gases”.

Además del transporte de mercancías, los trenes propulsados por baterías y células de combustible prometen mejorar el ferrocarril de pasajeros de EE.UU, que generalmente corre sobre rieles de trenes de carga, como los de BNSF y Union Pacific. Estas empresas se oponen a tener líneas eléctricas aéreas, como las que alimentan el tren ligero urbano, debido a la posible interferencia con las operaciones de carga. Las locomotoras a baterías y pilas de combustible eliminan ese conflicto potencial.

En San Bernardino, la autoridad de transporte del condado está esperando la entrega de un tren de pasajeros impulsado por celdas de combustible de hidrógeno, que entrará en servicio para 2024 en el sistema de cercanías Metrolink. El tren está siendo desarrollado en Suiza por Stadler, que también fabrica una línea de tales vehículos de alta velocidad que funcionan con cables.

Además de reducir la contaminación, el tren Stadler puede acelerar y desacelerar más rápido que un diésel, reduciendo los tiempos de viaje, al igual que los vehículos eléctricos que imitan a los muscle cars de la década de 1960, y es probable que atraiga a los pasajeros con fuertes creencias ambientales.

“Estamos en el comienzo de un período de transición y hay mucho movimiento en la tecnología”, afirmó Guido Vogel, jefe de ingeniería de Stadler. “Hay un impulso político para alejarse de la propulsión diésel”.

La industria ferroviaria de EE.UU ha realizado transformaciones clave en el pasado, pasando de la madera al carbón y del carbón al petróleo, antes de su actual dependencia del diésel. En la actualidad, opera lo que se considera el sistema de transporte de carga más eficiente del mundo.

Cerca de 23.000 locomotoras recorren la red ferroviaria del país todos los días. La mitad de ellas, en California. A pesar de que son aproximadamente cuatro veces más eficientes en combustible que los camiones de remolque grandes, en términos de toneladas-millas transportadas, queman aproximadamente un galón de diésel cada 2.000 pies.

Al sumar todo, ese uso anual de diésel de 3.500 millones de galones llenaría un río de 10 pies de profundidad y 25 de ancho desde Los Ángeles hasta Phoenix.

La Junta de Recursos del Aire de California, que ayudó a financiar la prueba de Wabtec, cree que los trenes son una fuente demasiado grande de gases de efecto invernadero para escapar de una mayor regulación.

Los reguladores del aire comenzaron a tomar medidas drásticas contra los ferrocarriles de carga, específicamente BNSF y Union Pacific, en 1998, cuando firmaron un pacto voluntario que requería el uso de motores diésel más nuevos que produjeran menos contaminación. Pero el acuerdo comprometió a los ferrocarriles a utilizar incluso las nuevas generaciones de motores diésel. Hoy en día, las dos líneas operan solo 472 de los sistemas más modernos, conocidos como diésel Tier 4, de los 11.217 que tienen en California en un momento dado, según un informe anual a la junta de aire. “No hay nada que los obligue a deshacerse de sus locomotoras de nivel 0”, destacó Ajay Mangat, supervisor de la sección de sistemas de carga de la entidad.

El personal de la junta de aire está preparando regulaciones complejas a fin de eliminar las emisiones de los ferrocarriles para 2035, aunque depende de la factibilidad técnica, agregó. La propuesta será sometida a votación de la junta, el próximo año.

Para Jefferies, el jefe de la asociación de ferrocarriles, las regulaciones propuestas ignoran una reducción voluntaria del 70% en las emisiones de California desde 2005. Más claramente, la asociación afirma que la junta no tiene jurisdicción legal porque los ferrocarriles están sujetos solo a la regulación federal, un derecho de larga data.

Incluso si la junta no logra imponer regulaciones estrictas, los ferrocarriles, al igual que otras industrias, se enfrentan a presiones de varios sectores: accionistas, clientes, empleados y grupos de activismo.

En Japón, Alemania, Reino Unido y EE.UU, aproximadamente media docena de fabricantes de equipos ferroviarios están desarrollando sistemas que usarían trenes con baterías o con pilas de combustible de hidrógeno, según un informe de investigación del sector.

Gebhardt, de Wabtec, afirmó que el costo inicial de una locomotora a batería será más alto que el de una diésel tradicional, pero los valores de combustible con carga eléctrica serán menores. Dado que las locomotoras existentes utilizan motores diésel para generar energía que impulsa motores de tracción eléctricos, solo se debe resolver la generación de electricidad.

“Tiene sentido económico a medida que las baterías mejoran exponencialmente”, remarcó Gebhardt.

En la prueba de California, las baterías se recargan cada vez que el tren frena hasta detenerse, lo cual es frecuente en las rutas de carga. El tren Wabtec recargó sus baterías, a través del frenado regenerativo, en el empinado descenso de 4.000 pies desde el Paso Tehachapi hasta el Valle de San Joaquín, por ejemplo.

Otra locomotora a batería anclará un proyecto de demostración de Pacific Harbour Line en los puertos de Los Ángeles y Long Beach. Fabricada por Progress Rail, una unidad de Caterpillar, y con 3.200 caballos de fuerza, puede transportar autos alrededor del puerto durante 24 horas con una sola carga. Union Pacific acaba de comprar una que funciona con baterías para emplearla también en uno de sus patios de distribución de California.

Carrie Schindler, directora de programas ferroviarios y de tránsito de la Autoridad de Transporte del condado de San Bernardino, indicó que su tren Stadler, de dos vagones, se pondrá en servicio en una línea de nueve millas recién construida entre San Bernardino y Redlands, y que hará 16 viajes de ida y vuelta por día, a 79 mph.

Un tren eléctrico es más eficiente por pasajero en cuanto a energía que un automóvil eléctrico, remarcó Vogel, jefe de ingeniería de Stadler.

Según Schindler, el programa valuado en $23 millones para el desarrollo de tecnología y trenes permitirá reducciones significativas de emisiones sin el enorme costo de construir líneas aéreas de alto voltaje. El sistema de pasajeros de Caltrain entre San José y San Francisco paga $2 mil millones por solo 50 millas de cables aéreos.

Por el momento, parece poco probable que la autoridad del tren bala de California adopte la tecnología. Cuando se le preguntó al respecto en una audiencia legislativa reciente, el presidente ejecutivo, Brian Kelly, dijo que los trenes inalámbricos propuestos no cumplirían con el mandato de velocidad de 220 mph, detallado en la ley. La autoridad ferroviaria está en proceso de emitir un contrato este año para un sistema de cableado y sus trenes, aunque dijo monitoreará la tecnología de las baterías.

Los planes de la autoridad ferroviaria surgieron en negociaciones recientes con la Legislatura para obtener fondos adicionales, lo cual generó preocupación sobre si el tren bala no está considerando el potencial de una tecnología que cambie las reglas del juego. Los líderes legislativos se retiraron sin ningún acuerdo para más dinero, según una fuente familiarizada con las conversaciones a puerta cerrada pero que no está autorizada para hablar públicamente sobre ellas.

Para leer esta nota en inglés, haga clic aquí.