El primer tren eléctrico con propulsión de hidrógeno inició su actuación en Alemania.

El pasado lunes 17/09/2018,en la pequeña ciudad alemana de Bremervörde, en Baja Sajonia,se ha presentado este nuevo diseño de  tren eléctrico bautizado Coradia iLint por Alstom.

En Alemania todavía hay más de 4000 trenes que funcionan con motor diésel y que por tanto producen emisiones contaminantes; el tren Coradia iLint de Alstom,

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de emisiones cero, está pensado para sustituir a las máquinas diésel eliminando la necesidad y el consiguiente coste de electrificar cientos de kilómetros de vía de rutas regionales o de cercanías prescindiendo de la catenaria y del pantógrafo que suministran electricidad a los trenes convencionales. En su lugar obtiene la energía eléctrica de una pila o célula de combustible (*) utilizando como fuente el hidrógeno almacenado en tanques .

Han sido dos trenes azul brillante Coradia iLint, construidos por el fabricante francés de “alta velocidad” Alstom los que comenzaron a recorrer una ruta de 100 kilómetros entre los pueblos y ciudades de Cuxhaven, Bremerhaven, Bremervoerde y Buxtehude, en el norte de Alemania.

 

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Este recorrido está  cubierto de forma ordinaria por trenes de propulsión convencional diésel; los nuevos trenes eléctricos de bajo nivel de ruido y cero emisiones que alcanzan hasta 140 km / h. serán operados en el citado trayecto reemplazando parcialmente la flota diesel existente; en 2021,está prevista la entrega por Alstom de otros 14 trenes Coradia iLint . El proyecto costará un total de US$95 millones.

Se trata ciertamente de una revolución para el futuro del transporte ferroviario, cuando se generalice, si esta operación culmina con éxito,  similar a la que supuso la aparición de los “trenes de alta velocidad” en el pasado siglo XX .

Se trata del primer tren del mundo  alimentado por células de combustible de hidrógeno que  está listo para producción en serie, y significa una nueva era en el transporte ferroviario libre de emisiones. Teniendo en cuenta que dentro de los próximos 30 años llegarán al final de su vida útil,aproximadamente 120 trenes diesel (sólo de este grupo de transportes EVB – LNVG), la experiencia adquirida con este proyecto será muy valiosa tanto al nivel regional como para todo el país.

Funcionamiento.

Estos trenes eléctricos propulsados por hidrógeno están equipados con celdas de combustible que producen electricidad a través de una combinación de hidrógeno y oxígeno, un proceso químico que deja como únicas emisiones vapor y agua.

El exceso de energía se almacena en baterías de iones de litio al igual que la energía recuperada durante el proceso de frenado.

Las ruedas del tren van impulsadas por un motor eléctrico incrustado en el chasis; a su lado, lleva la citada batería de iones de litio  para mantener un flujo constante de potencia.

Por encima de la cabina están los tanques de almacenamiento de hidrógeno, y la celda de combustible está en el techo en medio del tren.

Los trenes Coradia iLint pueden recorrer alrededor de 1.000 kilómetros con un solo tanque de hidrógeno que proporciona al tren una autonomía unos 1000 km circulando a 140 km/h con 300 pasajeros a bordo,una autonomía similar a la gama de trenes diésel.

*Las pilas de combustible.

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Las pilas de combustible son sistemas electroquímicos en los que la energía de una reacción química se convierte directamente en electricidad. A diferencia de la pila eléctrica o batería, una pila de combustible no se agota ni necesita ser recargada; funciona mientras el combustible y el oxidante le sean suministrados desde fuera de la pila.

Una pila de combustible posee un ánodo (polo negativo) en el que se inyecta el combustible —comúnmente hidrógeno, amoníaco o hidrazina— y un cátodo (polo positivo) en el que se introduce un oxidante —normalmente aire u oxígeno. Los dos electrodos de una pila de combustible están separados por un electrolito iónico conductor.

Su principio de funcionamiento es inverso al de la electrolisis. Así  por ejemplo, mientras que en la electrolisis del agua, se disocia este compuesto en sus dos componentes, hidrógeno y oxígeno, por efecto de aplicar una corriente eléctrica continua, en una pila de combustible se obtendría una corriente eléctrica por medio de la reacción entre estos dos gases.

Las pilas de combustible están constituidas por un conjunto de celdas apiladas, cada una de las cuales posee un ánodo y un cátodo , separados por un electrolito que facilita la transferencia iónica entre los electrodos. Cada una de las sustancias que participan en la reacción es alimentada a un electrodo distinto. Así, el combustible, generalmente rico en hidrógeno, es alimentado de forma continua al ánodo, y el oxidante, normalmente el oxígeno del aire, al cátodo. Allí los reactivos se transforman electroquímicamente acelerándose la reacción por el efecto de los .catalizadores, generándose de esta forma una corriente eléctrica entre ambos electrodos.

No es objeto de este elemental artículo de divulgación entrar en los distintos tipos de pilas de combustible  ni en los los principales problemas pendientes de resolver y optimizar actualmente.

F.J. de C.

Madrid, 20 de septiembre de 2.018

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