6 innovaciones tecnológicas ferroviarias

A pesar de su popularidad, el sector ferroviario aún no es perfecto y puede mejorarse de distintas formas. Una de las principales prioridades de los ingenieros y diseñadores del sector ferroviario es la velocidad, que siempre puede mejorarse cuando se desarrolla una tecnología mejor. Esto es especialmente importante cuando la demanda de trenes por parte de los pasajeros es alta, ya que pueden ser más eficaces para transportar a un mayor número de personas. Unos trenes más rápidos también pueden competir directamente con el transporte aéreo, lo que se traduce en niveles de emisiones más bajos.

La UE tiene la misión de conseguir la neutralidad de emisiones de carbono para 2050, y el sector ferroviario desempeñará un papel importante en la consecución de este objetivo. Algunas tecnologías favorecen el uso de ferrocarriles electrificados, que reducirían considerablemente las emisiones producidas por los trenes convencionales.

Otro aspecto que mejora con la tecnología es la seguridad, ya que el riesgo de un error humano puede eliminarse adoptando procesos automáticos. A lo largo de los años, hemos visto muchas innovaciones que han tenido como objetivo resolver estos problemas. Algunas han tenido éxito y otras no. Echa un vistazo a continuación a las 6 mejores innovaciones tecnológicas ferroviarias del momento.

El tren de alta velocidad es la forma más rápida de viajar entre grandes ciudades. Algunos trenes de alta velocidad, como el Shinkansen (tren bala) en Japón y el TGV en Francia, son capaces de alcanzar velocidades de hasta 320 kilómetros por hora. Responde a la creciente demanda de desplazamientos más rápidos y mejores del punto A al punto B y alrededor de las zonas urbanas, reduciendo la congestión y mejorando la movilidad. A estas velocidades, este tipo de trenes son un competidor del transporte aéreo, al tiempo que son unas ocho veces más eficientes en términos energéticos, según la Asociación Internacional de Ferrocarriles (UIC, en inglés International Association of Railways).

Los trenes de alta velocidad solo están en funcionamiento actualmente en 16 países del mundo. La mayoría de los países cuentan con vías y rutas específicas para los trenes de alta velocidad, sin embargo, también pueden circular por vías convencionales a menor velocidad. Los pantógrafos montados en el techo y las líneas de alimentación aéreas generan la potencia necesaria para impulsar los trenes, que a menudo tienen dos motores sincronizados a cada lado.

Maglev, abreviatura de levitación magnética, se refiere a los trenes que levitan unos 10 cm por encima del suelo. A diferencia de la tecnología ferroviaria tradicional, los trenes Maglev no tienen ruedas y en su lugar utilizan fuerzas electromagnéticas para elevar el tren por encima de las vías. Los imanes utilizados para los trenes Maglev son superconductores, lo que significa que, cuando se enfrían a –232 ºC, son capaces de generar campos magnéticos diez veces más potentes que los electroimanes normales, lo que les permite elevar y hacer avanzar el tren. Esto significa que no hay fricción en este tipo de trenes, lo que les permite viajar a velocidades increíbles. De hecho, la velocidad máxima alcanzada por un tren Maglev es de 603 km/h.

Pero no solo son las altas velocidades lo que hace tan atractivos a los trenes Maglev. El uso de sistemas de propulsión electrónicos reduce el consumo de combustibles fósiles para la producción de energía y limita las emisiones. Con la ausencia de fricción en las vías, los trenes Maglev generalmente requieren menos energía para mantener la velocidad y el sistema de frenado regenerativo reutiliza la energía que se perdería en los trenes convencionales. Al no haber contacto, se necesita menos trabajo de mantenimiento en el carril-guía y en los trenes, porque el riesgo de desgaste de los componentes se reduce significativamente.

El concepto de la tecnología Hyperloop fue introducido por primera vez en el siglo XVIII por el inventor británico George Medhurst. Desde entonces, ingenieros e investigadores han estado explorando conceptos similares durante años, y más tarde fue recogido por el multimillonario Elon Musk en 2013, con su propia versión de la idea para su proyecto Hyperloop Alpha. En 2021, el mercado global de la tecnología Hyperloop tenía un valor de 1200 millones de dólares estadounidenses y se espera que alcance los 6600 millones de dólares en 2026, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 40,4 % en esos cinco años. Sin embargo, todavía faltan al menos 7-8 años para que la tecnología ferroviaria Hyperloop esté lista.

¿Qué es la tecnología Hyperloop?

Hyperloop permite el transporte de alta velocidad mediante el uso de tubos de baja presión para transportar cápsulas. Las cápsulas viajan a través de un vacío que casi elimina la resistencia del aire, lo que permite alcanzar velocidades increíblemente altas de hasta 1100 km/h. Las cápsulas se transportarán utilizando tecnología de levitación magnética, lo que significa que, aunque los pasajeros viajen a gran velocidad, podrán disfrutar de un viaje cómodo y tranquilo. Además, con operaciones totalmente eléctricas y energéticamente eficientes, Hyperloop es una forma de transporte sostenible, que podría ser clave en los planes de Europa para lograr la neutralidad climática en 2050.

En este momento, muchas empresas están probando y desarrollando activamente la tecnología Hyperloop. Sin embargo, aún faltan al menos 7-8 años para que la tecnología ferroviaria Hyperloop esté lista. El único centro de pruebas de Hyperloop en Europa se encuentra en Múnich, Alemania, y se llama TUM Hyperloop. Parece que falta mucho para que veamos en acción esta tecnología de aspecto futurista, pero cuando empiece a transportar pasajeros, podría convertirse en la nueva norma.

Los sistemas ATO hacen referencia a la tecnología que permite a los trenes funcionar con poca o ninguna intervención humana. Estos sistemas utilizan una combinación de sensores, ordenadores y plataformas de comunicación para controlar la velocidad, la aceleración y el frenado de los trenes.

Los sistemas ATO permiten disponer de una red ferroviaria más segura al minimizar el riesgo de error humano, ya que con un control preciso de la velocidad del tren se pueden mantener distancias seguras con otros trenes y evitar colisiones. Asimismo, son más eficientes desde el punto de vista energético, ya que pueden optimizar el consumo de energía y reducir los residuos, además de disponer del potencial necesario para incorporar sistemas de frenado regenerativo.

La Realidad Aumentada (RA) y la Realidad Virtual (RV) pueden adoptarse para ofrecer soluciones de formación inmersivas y eficaces para el personal ferroviario. El resultado es un entorno realista que ofrece a conductores, revisores y trabajadores de mantenimiento la posibilidad de experimentar una situación de la vida real en su horario de trabajo.

La RA y la RV también pueden utilizarse en el diseño y planificación de nuevas redes, vías e infraestructuras, o en cualquier modificación de las redes existentes, ya que los ingenieros y planificadores ferroviarios pueden utilizarlas para visualizar y evaluar mejor los diseños propuestos. Al aprovechar los modelos digitales para mostrar ideas, proporciona a las partes interesadas o a los inversores una mejor imagen de cómo será el producto final.

El PTC es un sistema de seguridad avanzado que funciona según los principios de la automatización. Al controlar los trenes en tiempo real mediante tecnología GPS, los sistemas PTC están diseñados para mejorar la seguridad interviniendo automáticamente si se detectan o predicen condiciones inseguras que puedan provocar colisiones.

Con toda la información recopilada en un centro de control centralizado, los sistemas PTC pueden supervisar y controlar la velocidad de los trenes en función de diversos factores, como las condiciones, las curvas de la vía, las pendientes, etc. Si un tren supera la velocidad permitida, el sistema puede aplicar automáticamente los frenos o avisar al conductor con señales acústicas o visuales.