JR East prueba una locomotora de hidrógeno de Tokio a Kawasaki
El operador ferroviario JR East ha iniciado en Japón las pruebas de un tren propulsado por hidrógeno, la primera locomotora de este tipo en el país. El ensayo pondrá a prueba las características de seguridad y rendimiento del nuevo tren y consistirá en una serie de estudios que se llevarán a cabo en la línea Nanbu, que discurre entre Tokio y Kawasaki.
«JR East pretende diversificar sus fuentes de energía. Promover el uso del hidrógeno forma parte de este esfuerzo. Hemos seguido adelante con el desarrollo de un vehículo de pila de combustible que utiliza hidrógeno como fuente de energía», comentó un portavoz de JR East. La línea Nanbu, de 45 kilómetros, conecta Tokio con la prefectura de Kanagawa y va de la estación de Tachikawa a la de Kawasaki.
Propulsión híbrida
El complejo sistema de pila de combustible que propulsa la nueva locomotora ha sido desarrollado conjuntamente por JR East y sus socios tecnológicos Hitachi y Toyota. Basándose en la experiencia previa de Toyota en la creación de vehículos de carretera eléctricos de pila de combustible, los socios han tratado de perfeccionar su tecnología de pila de combustible de membrana de intercambio protónico (PEM) para su uso en operaciones ferroviarias.
La nueva locomotora, que forma parte de la serie FV-E991 propuesta, estará equipada con un sistema híbrido que utiliza una pila de combustible de hidrógeno y una batería de almacenamiento como fuentes de energía. En lugar de quemar combustible en el aire, el sistema de pila de combustible hace reaccionar hidrógeno y oxígeno dentro de una solución electrolítica para generar electricidad y producir agua.
«La batería de almacenamiento del circuito principal se carga con la energía eléctrica del dispositivo de pila de combustible y mediante la captura y conversión de energía en energía eléctrica utilizando el frenado regenerativo», explica un portavoz de Toyota. «El sistema de propulsión híbrido suministra la energía eléctrica a los motores de tracción tanto desde el dispositivo de pila de combustible como desde la batería de almacenamiento del circuito principal, controlando el movimiento de las ruedas».
Sistema de propulsión híbrido
Junto con la experiencia en diseño y fabricación de vehículos de JR East y la tecnología PEM de Toyota, la nueva locomotora también se beneficiará del sistema de propulsión híbrido de Hitachi, que permite complementar la pila de combustible con la energía de la batería. Esto permitirá al tren alcanzar una velocidad máxima de 100 kilómetros por hora y recorrer hasta 140 kilómetros con un solo depósito de hidrógeno.
«Recientemente se está avanzando en la aplicación práctica de tecnologías para instalar baterías de iones de litio de alta capacidad en el material rodante y utilizarlas como energía de tracción. En particular, el uso de baterías en el material rodante que circula por tramos de vía no electrificados puede ahorrar energía, minimizar el ruido y reducir los requisitos de mantenimiento en comparación con los vagones diesel convencionales», comentó Yasuhiro Nagaura, Diseñador de Sistemas Eléctricos de Material Rodante de Hitachi. «En el futuro, Hitachi seguirá satisfaciendo una amplia gama de necesidades de los clientes aprovechando la experiencia que ha acumulado en tecnologías basadas en baterías a través de su trabajo en trenes propulsados por baterías.»
Capacidad de alta presión
El tren será la primera locomotora del mundo capaz de manejar hidrógeno a alta presión, a 70 megapascales (Mpa).
«Esto permite viajes ferroviarios de larga distancia que eran difíciles de conseguir con vehículos de pila de combustible de 35 Mpa», explica un portavoz de JR East. «La configuración de este tren de pruebas permite realizar ensayos de campo con vistas a una futura comercialización y cuenta con especificaciones que podrían aplicarse fácilmente al uso comercial».
El mayor alcance y potencial de tracción de este sistema ofrece amplias posibilidades de despliegue en operaciones de transporte ferroviario de mercancías, en caso de que las pruebas iniciales resulten positivas, y aunque los servicios comerciales no están previstos de forma inminente, JR East espera que la nueva locomotora acabe sustituyendo a sus 440 trenes diésel.
Gran expectación
El proyecto se acordó por primera vez en 2020 y ha sido impulsado por el deseo de mejorar la superioridad medioambiental de los ferrocarriles y ofrecer operaciones netas cero.
«Hay una gran expectación por ver material rodante de nueva generación que funcione con energías limpias, como el hidrógeno», afirma Toyota. «El hidrógeno garantiza un impacto medioambiental mínimo, ya que no emite dióxido de carbono cuando se utiliza como fuente de energía y puede producirse a partir de diversas materias primas utilizando energías renovables.»
