Carga de baterías para coches eléctricos aprovechando la energía recuperada de la tracción y el frenado de los trenes

El proyecto ‘Ferrolinera Adif’ permitirá la recarga de vehículos eléctricos en estaciones y centros logísticos. Se trata de un proyecto pionero a nivel mundial, que permitirá la instalación de puntos de carga de baterías para coches eléctricos, aprovechando la energía recuperada de la tracción y el frenado de los trenes. ‘Ferrolinera Adif’ ha sido desarrollado en el Centro de Tecnologías Ferroviarias (CTF) de Adif en Málaga, un espacio abierto para impulsar la innovación y la colaboración empresarial enfocada al desarrollo tecnológico ferroviario.

‘Ferrolinera Adif’ es un proyecto pionero a nivel mundial en el área tecnológica de investigación en sostenibilidad y eficiencia energética que se desarrolla dentro de la agenda estratégica de innovación de Adif. Con un alto potencial de desarrollo, puesto que permitirá la instalación de puntos de carga de baterías para coches eléctricos en estaciones y centros logísticos de Adif, aprovecha la energía recuperada de la tracción de los trenes y frenado de los trenes.

Para ello se utilizará la energía de las subestaciones eléctricas, que alimentan la catenaria, y la energía recuperada a partir del frenado de los trenes y energía fotovoltaica disponible en las marquesinas de los aparcamientos, para alimentar equipos de carga de baterías de vehículos desde la catenaria, gracias a un sistema para almacenamiento de la energía eléctrica y su distribución mediante postes de suministro.

El proyecto presenta un importante potencial de desarrollo que contribuirá a impulsar la industria española del vehículo eléctrico y la mejora de la sostenibilidad medioambiental, gracias a la posibilidad de instalar puntos de carga en la red ferroviaria española, que cuenta con 13.000 km de extensión y más de 1.500 estaciones e instalaciones susceptibles de aprovechamiento por el sistema. La red ferroviaria podría convertirse en el mayor agregador de puntos de recarga para el vehículo eléctrico en nuestro país.

Además, este proyecto permitirá desarrollar un sistema más optimizado e inteligente para gestionar la energía de frenado de los trenes en función del tráfico y la potencia eléctrica de la red ferroviaria.

En este sentido, ‘Ferrolinera Adif’ ha recibido una subvención, por importe de 1.485.268 euros, del programa INNPACTO del Ministerio de Ciencia e Innovación. El objetivo de este programa es propiciar la creación de acuerdos de cooperación entre organismos para la realización de proyectos de I+D+i que ayuden a potenciar la actividad innovadora en nuestro país.

En este proyecto, liderado por el Ministerio de Fomento a través de Adif, y que se ha desarrollado en el Centro de Tecnologías Ferroviarias (CTF) de Adif en Málaga, con un demostrador en el Laboratorio de Energía y otro en la estación de Málaga María Zambrano, participan también Green Power, Isofotón, MP Sistemas, el Instituto Andaluz de Tecnología y las universidades de Sevilla y Málaga.

El CTF de Málaga, un referente en innovación tecnológica

Adif, que ha apostado desde sus inicios por la innovación y el desarrollo tecnológico, cuenta con 57 proyectos de I+D+i en fase de desarrollo, en colaboración con distintos organismos, que representan una inversión global de 107 millones de euros, además de la colaboración que mantiene con más de 125 empresas españolas, 22 centros tecnológicos y 24 universidades.

De este modo, con la creación del CTF, Adif refuerza el posicionamiento del sistema ferroviario español al frente de la vanguardia tecnológica europea y mundial.

El Centro está concebido como un espacio abierto para impulsar la innovación y la colaboración empresarial enfocada al desarrollo tecnológico ferroviario a través de proyectos de I+D+i. En la actualidad cuenta ya con la participación y presencia de empresas de vanguardia tecnológica como Abengoa, Acciona, CIAC, Elecnor Deimos, Huawei e Indra, entre otras, estando prevista la próxima incorporación de nuevas organizaciones.

En una primera fase, el CTF cuenta con dos laboratorios especializados de Adif: el laboratorio GSM-r, para la tecnología de comunicaciones RBC-tren, y el desarrollo de ingeniería de datos para ERTMS; y el laboratorio TIC, dedicado a sistemas inteligentes de transporte y la evolución del sistema Da Vinci, sistema avanzado de gestión de tráfico ferroviario.

De esta manera, Adif cumple con uno de sus objetivos estratégicos, el de incrementar la cooperación con entidades públicas y privadas en actividades de investigación, desarrollo e innovación tecnológica dentro de sus áreas prioritarias de negocio, así como los proyectos de I+D+i promovidos por las administraciones públicas españolas y de la Unión Europea a través del Programa Marco I+D+i.

Investigan si la energía generada por los trenes al frenar sirve para cargar coches eléctricos

El grupo de investigación de Tecnología Electrónica de la Universidad de Sevilla forma parte de un consorcio liderado por el Administrador de Infraestructuras Ferroviarias (ADIF) que está desarrollando un sistema de recarga de vehículos eléctricos que utilizará la energía sobrante de las redes de trenes de cercanías y metro. En estas subestaciones de cercanías, alimentadas por tensión continua, existe una nueva tecnología de trenes con frenado regenerativo, es decir que una parte de la energía cinética del propio tren es devuelta a la catenaria en forma de energía eléctrica en el proceso de frenado. No obstante si esta energía no se aprovecha en ese momento no es posible utilizarla y se quema mediante resistencias.

Gracias a este proyecto de investigación, denominado Ferrolinera 3.0, se pretende utilizar ese excedente de energía mediante unos sistemas de recarga rápida de vehículos (sistemas de almacenamiento basados en supercondensadores y baterías) de manera que la energía no se queme, si no que se almacene y cualquier usuario de coche eléctrico pueda cargarlo en 20 minutos en unos puntos habilitados en subestaciones ferroviarias y estaciones de cercanías.

La recarga rápida con supercondensadores y baterías es similar a la que se usa con los coches de Formula 1
Juan Manuel Carrasco, Catedrático en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de la US, explica que “aunque un vehículo eléctrico no produce emisiones contaminantes durante su funcionamiento, generar la energía necesaria para moverlo da lugar al consumo de recursos no renovables en mayor o menor medida”.

“Con la nueva técnica se contribuirá a la sostenibilidad mediante el aprovechamiento de la energía eléctrica limpia que el sistema ferroviario produce en los procesos de frenado de los trenes”, una tecnología parecida a la que ya utilizan los coches de Fórmula 1 (supercondensadores), fomentando así la eficiencia energética en las instalaciones ferroviarias, subraya Carrasco.

“Se calcula que los países de la Unión Europa tienen de media entre un 50 y un 60 % de dependencia energética externa, cifra que asciende a más del 80 % en España“, dice Juan Manuel Carrasco, “lo que supone un problema tanto en el precio del combustible como en la garantía de suministro”. Así, el continente europeo se sitúa como una de las regiones con mayor desarrollo tecnológico del coche eléctrico, con análisis de grandes consultoras como Mackinsey (2009) que auguran que el 21,6 % del tráfico rodado en Europa y Norte de África estará formado por este tipo de vehículos hacia el año 2020.

“Si tenemos en cuenta los estudios que afirman que de toda la energía primaria que se consume en España, el 34,5 % está relacionada con el transporte, la única forma de reducir esa dependencia energética pasa por reducir también el consumo de petróleo asociado”, explica el investigador.

Así, según apunta Carrasco, “en Europa se están llevando a cabo investigaciones muy potentes en este sentido, generando modelos de coches con una autonomía mayor de kilómetros y a unos precios más razonables que hace años, por lo que se hace necesario también investigar y desarrollar infraestructuras relacionadas con la recarga de estos vehículos”.

‘Ferrolineras’
Mediante este proyecto se persigue instalar una red de puntos de recarga conectados a la red ferroviaria que se llamarán ‘Ferrolineras’ y ofrecerán al mercado una nueva solución tecnológica para este tipo de procesos de recarga eléctrica.

Además, contempla la instalación de un sistema fotovoltaico como fuente extra suministradora de energía, que servirá de refuerzo eléctrico en caso de necesidad por parte del usuario final. Y para comprobar la viabilidad de la innovación propuesta se desarrollará un estudio piloto en dos ubicaciones distintas: el Laboratorio de Energía de ADIF y el nuevo Metro de Málaga.

Ferrolinera 3.0 se enmarca en la convocatoria INNPACTO del anterior Ministerio de Ciencia e Innovación, en la que la Universidad de Sevilla ha obtenido más de cuatro millones de euros para realizar 22 proyectos de investigación en colaboración con empresas y centros de investigación.

Todos estos proyectos han sido gestionados desde la Oficina de Transferencia de Resultados de Investigación (OTRI) de la US. Ferrolinera 3.0 está siendo desarrollado por un consorcio liderado por ADIF y formado por las empresas Affirma, MP, Green Power (GPtech), IAT, la Universidad de Málaga y la Universidad de Sevilla.

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