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¿Está encarrilado el futuro del tren de hidrógeno?

Los trenes de hidrógeno son una propuesta clave para la descarbonización del transporte terrestre y las pruebas para analizar su viabilidad se extienden por el mundo. Renfe se centra en proyectos de sistemas bimodo, en los que los trenes pueden funcionar tanto en líneas electrificadas como con hidrógeno, aunque otras compañías, como la alemana LNVG, prefieren apostar de momento solo por la electrificación.

Publicado el 24.11.2023
El tren de hidrógeno de Renfe se probó este año por primera vez en un trayecto desde la estación de Canfranc (ADIF).

Expectativas respecto al tren de hidrógeno

En agosto de 2023, el Ministerio de Transportes de Baja Sajonia (Alemania) y la compañía estatal LNVG compartieron un comunicado que marcó en gran medida las expectativas que el mundo tiene de impulsar los trenes con hidrógeno. En el texto se indicaba que el estado federado apostará más por los trenes eléctricos con batería que por los de hidrógeno, fundamentalmente por temas económicos. 

La compañía ferroviaria Landesnahverkehrsgesellschaft Niedersachsen mbH (LNVG) tiene como objetivo abandonar por completo sus trenes impulsados por diésel en 2037. Para lograrlo, ha realizado diversos estudios para encontrar el modo más eficiente de modernizar su flota. Entre las opciones había ido ganando peso la de utilizar trenes impulsados por hidrógeno, que durante los últimos meses se probaron en la región de Baja Sajonia hasta concluir que resultaban menos rentables que la electrificación.

Sin embargo, no todos los agentes dan la opción por perdida. Desde Renfe, por ejemplo, apuestan por seguir avanzando en sus proyectos. “En el contexto de Alemania, creemos que la precaución se debe más a ser pioneros en esta área que a dudas sobre si el hidrógeno es rentable o viable”, señala Manel Villalante, director general de Desarrollo y Estrategia de Renfe

“El tren de hidrógeno se presenta como una opción prometedora para la movilidad sostenible, pero su éxito depende, en gran medida, de la expansión y mejora de las fuentes de energía para producir un hidrógeno más asequible y respetuoso con el medio ambiente”, añade. “Su viabilidad está directamente relacionada con la disponibilidad y el coste de producción. Para alimentar un parque de trenes de hidrógeno, incluso si es pequeño, se requiere una cantidad significativa, por lo que es imperativo impulsar y fortalecer las fuentes de energía renovable y formas eficientes de producir, almacenar y suministrar hidrógeno verde al vehículo”.

El tren demostrador del proyecto FCH2RAIL, primer tren de hidrógeno que circuló en pruebas en la red ferroviaria española, en Canfranc (ADIF)

 

Los planes de Renfe

Actualmente, Renfe está trabajando para crear un prototipo de vehículo que sea versátil y amigable con el medioambiente. Al igual que sucedió en Alemania, el hidrógeno se presenta como una opción destacada, sobre todo en las líneas con poca frecuencia de trenes y un número reducido de pasajeros. 

“Un vehículo de hidrógeno desempeña un papel importante en las líneas de tren con una demanda de pasajeros tan baja que la electrificación podría resultar poco práctica desde el punto de vista económico. Cuando la cantidad de pasajeros no justifica la inversión en electrificación, los vehículos de hidrógeno se convierten en una alternativa potencialmente viable. Estos trenes de hidrógeno, a menudo más compactos, pueden funcionar de manera eficiente sin necesidad de costosas infraestructuras eléctricas”, explica Villalante.

“Por otro lado, tenemos las rutas ferroviarias altamente transitadas que ya están electrificadas debido a su rentabilidad. Se trata de encontrar un equilibrio entre el coste de la electrificación y el coste de modificación del material y su operación con hidrógeno”, añade el director general de Desarrollo y Estrategia de Renfe.

Teniendo en cuenta este principio, los planes de Renfe pasan por combinar las dos formas de energía y apostar también por la hibridación. En los últimos años, Renfe ha trabajado en varios proyectos en esta línea: uno de ellos en el marco del consorcio FCH2Rail (Fuel Cell Hybrid Power Pack for Rail Applications) y otro, más reciente, en colaboración con el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE). 

El tren de hidrógeno de Rende, durante unas pruebas el pasado noviembre entre Torralba y Soria (ADIF).

 

Proyectos con sistema bimodo

El proyecto FCH2Rail está detrás de un tren demostrador bimodo, impulsado por hidrógeno y electricidad, que realizó su primer viaje este verano en la línea que une Zaragoza con Canfranc. Se trata del primer tren de hidrógeno que consigue realizar un trayecto de estas características. 

“Se trata de un hito destacado, ya que la línea de Canfranc es especialmente exigente debido a sus rampas pronunciadas y elevadas, que suponen un gran desafío para los nuevos sistemas de generación de energía”, señalan desde Renfe. “El tren demostrador ha circulado tanto en modo eléctrico, en la zona electrificada, como en modo híbrido, combinando la energía proveniente de las pilas de hidrógeno y de las baterías, en los tramos sin electrificar”.

La colaboración con IDAE, por otro lado, busca coordinar el proyecto desde una óptica global. “Esta tiene como protagonista la adaptación al sistema bimodo del propio tren, pero incorpora el reto de la producción de hidrógeno líquido y lo relacionado con su cadena de suministro”, explica Villalante. 

“Este enfoque compromete el desarrollo de un vehículo demostrador que no solo es híbrido, sino también bimodo’, lo que significa que puede funcionar tanto en líneas electrificadas captando energía de la catenaria, como en aquellas que no tienen electrificación, empleando el sistema de hidrógeno. Desde una perspectiva de movilidad, permite circular por diferentes partes de la red ferroviaria, electrificadas y no electrificadas, dando mayor flexibilidad al sistema”.

Actualmente, señala, el proyecto se encuentra en proceso de preparación para las pruebas intermedias, como continuación de las iniciales realizadas en Canfranc en mayo y junio de este año. “En ellas logramos alcanzar muchos de nuestros objetivos y podemos confirmar que estamos inmersos en las tareas necesarias para iniciar esta nueva fase”, añade el director general de Desarrollo y Estrategia de Renfe.

 

PROYECTOS Y DESARROLLOS DE LA COMPAÑÍA CHINA CRRC CON HIDRÓGENO COMO COMBUSTIBLE

El futuro del tren de hidrógeno

De acuerdo con Villalante, para que los proyectos de desarrollo de trenes de hidrógeno tengan éxito es fundamental que los productores de hidrógeno verde y los responsables de la estación de repostaje estén involucrados desde el principio. “Es cuestión de considerar el sistema completo”, explica. 

Por otro lado, las dificultades que se encuentran ahora mismo son relativas a los procesos de autorización y análisis de seguridad, que son muy exigentes para el sector ferroviario con el objetivo de evitar incidencias. “En gran medida, estas dificultades se deben a que no exista todavía, aunque Europa y nuestra Agencia Estatal están en ello, un marco normativo y legal en el sector ferroviario para la validación de este tipo de tecnologías”, añade.

Para avanzar en la consecución de trenes hidrógeno, es necesario también avanzar para mejorar la producción, el almacenamiento y el suministro de hidrógeno verde. “De los 95 millones de toneladas de hidrógeno consumidas en el mundo el año pasado solo el 0´7 % era hidrogeno verde”, explica Villalante. Falta, también, mejorar aspectos como la durabilidad de los elementos y su rendimiento.

“En unos años, estamos seguros de que circularán vehículos más respetuosos con el medio ambiente. Que sean de hidrógeno, baterías u otras alternativas es difícil de predecir”, señala Villalante. 

En el resto del mundo también avanzan diversas iniciativas. El primer tren de hidrógeno de América comenzó a rodar este verano en Quebec, Canadá. Realizó una serie de viajes de prueba durante varios meses entre Montmorency Falls y Baie-Saint-Paun, en un trayecto unas dos horas y media. Este ferrocarril (el mismo modelo utilizado en Alemania, el Coradia iLintTM de Alstom) alcanza una velocidad de 140 kilómetros por hora y puede transportar hasta 120 pasajeros. 

Al otro lado del mundo, China presentó la locomotora de hidrógeno Ningdong en la primera mitad del 2023. De acuerdo con la China Railway Rolling Stock Corporation (CRRC), puede alcanzar velocidades de hasta 190 kilómetros por hora y tiene una autonomía de dos horas. 

A su vez, la CRRC ha anunciado también que el primer sistema ferroviario de tránsito rápido (ART) autónomo propulsado por hidrógeno ha comenzado una prueba piloto de tres meses en Malasia. Por su parte, la compañía india Northern Railway (GM) ha anunciado que sus propios trenes de hidrógeno comenzarán a operar entre Jind y Sonipat en 2024.

 

EL CORADIA ILINT DE ALSTOM FUE UNO DE LOS PRIMEROS TRENES DE HIDRÓGENO EN PONERSE A PRUEBA

La cara y la cruz de autobuses y camiones

El caso es bastante diferente para los autobuses impulsados por hidrógeno, que ya empiezan a ser habituales en las flotas urbanas algunas ciudades europeas. Los de la empresa Solaris, por ejemplo, pueden cubrir hasta 350 kilómetros con una sola carga que lleva apenas unos minutos. 

Bolonia y Venecia (en Italia) y Colonia (en Alemania) son algunas de las urbes que ya cuentan con autobuses urbanos impulsados por hidrógeno de la empresa Solaris entre sus flotas. Su presencia supone dar un paso más allá en la descarbonización del transporte terrestre, al que se suman los avances que también se dan en el marítimo. 

Sin embargo, no ha tenido el mismo éxito la iniciativa que buscaba electrificar el transporte pesado por carretera. Es decir, utilizar sistemas de camiones híbridos alimentados con catenarias. En este caso, la necesidad de crear una amplísima infraestructura fue una de los impedimentos para que esta tecnología se desarrollase.  

Los autobuses impulsados por hidrógeno son habituales en las ciudades, pero no han tenido el mismo éxito en rutas interurbanas (Gettyimages).