¿Podrán los "trenes de hidrógeno" deshacernos del combustible diesel?

Cuando el gobierno del Reino Unido canceló sulos planes para electrificar las líneas ferroviarias a través de Gales, Midlands y el norte de Inglaterra redujeron la electrificación de la red ferroviaria Great Western, lo que llevó a una terminación prematura del programa de inversiones en ferrocarriles, que se consideraba una de las más grandes del país desde la era victoriana. Pero ahora el gobierno y los fabricantes de trenes esperan que el hidrógeno pueda ser una alternativa a la electrificación de los ferrocarriles británicos.

Trenes de hidrogeno

Los trenes de hidrógeno ya han sustituido a los más sucios.Los motores diesel en Alemania, y algunas compañías ferroviarias creen que el Reino Unido hará lo mismo antes de 2022. Para la introducción de nuevas tecnologías todavía se necesita inversión. Pero pueden ser un paso importante hacia la reducción de la huella de carbono de los ferrocarriles.

Actualmente solo un tercio está electrificado.La red ferroviaria del Reino Unido, y en los últimos años, algunos ferrocarriles adicionales se han convertido. Al detener la red de electrificación, el gobierno enfrenta un dilema: ¿cómo eliminar los trenes diésel que producen dióxido de carbono y otros contaminantes dañinos?

La estrategia actual es comprar trenes bimodales que puedan cambiar a diésel cuando se ponen en marcha sin electricidad. Pero esto no resuelve el problema como tal.

Si se electrifica el resto de la red.Parecerá demasiado caro, una de las posibles alternativas es generar electricidad a bordo del tren. Una forma de hacer esto es usar celdas de combustible que combinen gas hidrógeno con oxígeno del aire para producir electricidad y agua. El hidrógeno puede transportar más energía que las baterías con el mismo peso, lo que significa que los sistemas de celdas de combustible pueden ser más livianos. Además, requieren menos tiempo para repostar que las baterías para recargarse, y no tienen los mismos altos costos ambientales durante la producción.

El gas hidrógeno debe ser comprimido enLos tanques, que suelen ubicarse en el techo del tren. Pero agregar un sistema de frenado regenerativo para cargar una batería extra pequeña reducirá la cantidad de hidrógeno necesario para impulsar el tren.

Alto costo de instalación de cables aéreos.significa que es probable que los trenes de hidrógeno sean una forma más económica de electrificar líneas ferroviarias con relativamente poco tráfico. También tiene sentido experimentar con trenes de hidrógeno para identificar cualquier problema inesperado. Sin embargo, el uso generalizado requerirá inversiones significativas en la producción y almacenamiento de hidrógeno. Dado que muy pocos ferrocarriles se construyeron sobre una base de hidrógeno, no está claro si pueden ahorrar dinero al negarse a electrificar grandes líneas, o si funcionará una economía de escala.

La mejor solución puede ser desarrollar también.Trenes híbridos de modo dual que pueden alternar entre la electricidad de los cables aéreos y las celdas de combustible. Esto es más adecuado para redes ferroviarias que atraviesan puentes y túneles.

Otro tema relacionado con el hidrógeno.Las células de combustible son que el combustible ahora se produce a partir de metano (gas natural) mediante un proceso llamado reformado con metano al vapor, que también proporciona un alto rendimiento de monóxido de carbono altamente tóxico. Puede convertirse en dióxido de carbono, pero en este caso el combustible de hidrógeno seguirá contribuyendo a las emisiones de gases de efecto invernadero.

Hidrógeno puro

Método ecológico de producir hidrógeno.por electrólisis cuando una corriente eléctrica pasa a través del agua. Teóricamente, es posible utilizar el exceso de energía eólica (y, posiblemente, el sol) para generar esta electricidad y hacer del hidrógeno una fuente de energía renovable. El problema es que es poco probable que las plantas de electrólisis sean económicas si no funcionan la mayor parte del día. Esto significará que cuando no haya exceso de viento para alimentarlos, necesitarán electricidad regular de la red, lo que hará que el proceso sea muy costoso (y no necesariamente renovable).

La segunda alternativa es usarMétodo de producción "termoquímico", que incluye la interacción del agua con azufre y yodo en presencia de calor. La buena noticia es que este método será económico en los próximos diez años, gracias al desarrollo de las centrales nucleares de la cuarta generación. Estos pequeños reactores modulares de alta temperatura se están desarrollando en China, Estados Unidos, Canadá y Japón, pero no en el Reino Unido o Europa.

A pesar de todas las limitaciones de uso.El hidrógeno como combustible de transporte, a medida que más y más países (particularmente Japón) están realizando más investigaciones sobre la economía del hidrógeno, su costo disminuirá. El hidrógeno puede incluso reemplazar el gas natural en las tuberías de gas principales, lo que también ayudará a reducir el costo de su uso para el transporte.

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