Electrificación Ferroviaria: beneficios y actuales inconvenientes o retos.

Introducción

Llegado la situación actual y dado el incremento exponencial del consumo de energía para el transporte de personas y mercancías a nivel mundial, la Electrificación ferroviaria ha surgido como una estrategia crucial como elemento para transformar el panorama del transporte. Los proyectos actuales de electrificación ferroviaria surgen con el objetivo de mejorar la sostenibilidad, eficiencia y responsabilidad ambiental. Así pues, resulta interesante explorar los pros y contras multifacéticos de la electrificación ferroviaria, puesto que encontramos consideraciones complejas que entran en juego al contemplar la transición de trenes tradicionales impulsados por diésel o vapor a sistemas electrificados.

Crecimiento de la Electrificación ferroviaria

En un contexto histórico, la Electrificación ferroviaria no ha dejado de aumentar en las últimas décadas y, actualmente, las vías electrificadas ya representan casi un tercio del total de las vías de todo el mundo. Como ejemplo, en España, el constante crecimiento de la red ferroviaria desde mitad del siglo XIX, ha venido acompañado de una mayor electrificación de la infraestructura que gestiona ADIF desde principios del siglo XX.

Volumen del mercado

El volumen del mercado mundial de la Electrificación ferroviaria en 2022 es de varios miles de millones de euros, y se espera que crezca a un ritmo anual cercano al 1% en esta década. Como ejemplo, a pesar de la pandemia del COVID-19 y sus consecuencias negativas sobre los fondos públicos para inversiones, muchos estados continúan sus estrategias de descarbonización electrificando las vías existentes o ejecutando nuevos proyectos que impulsan la tendencia hacia la e-movilidad también en el transporte ferroviario. Existen más de 1 millón de km de vías en todo el mundo, cuyo porcentaje de electrificación actual se sitúa alrededor del 30%. Por regiones, el grado de electrificación varía entre el 1% de Norteamérica y el 57% de Europa Occidental.

El grado de electrificación en Asia ha aumentado considerablemente en los últimos años. En 2013 era del 34%, cuatro años después del 47% y en 2020 ya del 55%. Se ha invertido tanto en la electrificación de infraestructura ferroviaria urbana como en la dedicada al transporte de mercancías.

En 2023, la red ferroviaria de Suiza se puede considerar la mayor red totalmente electrificada del mundo y uno de los once únicos países o territorios en conseguirlo, entre ellos Armenia, Luxemburgo, Hong Kong o Puerto Rico, con extensiones mucho más reducidas. Países como India, Bélgica, Georgia, Corea del Sur, Holanda o Japón ya se encuentran en la lista de países con más del 75% de su infraestructura ferrovía electrificada.

A medida que la tecnología siga avanzando y las iniciativas mundiales en favor de las energías limpias cobren impulso, es probable que las ventajas de la Electrificación ferroviaria se acentúen aún más. Para abordar los contras se requiere la colaboración de los gobiernos, las partes interesadas de la industria y las comunidades para superar las barreras financieras, logísticas y técnicas.

Retos actuales de la Electrificación Ferroviaria

1. Costos de Infraestructura:

Uno de los desafíos principales de la electrificación ferroviaria radica en la alta inversión inicial requerida para la instalación de cables aéreos y subestaciones. El gasto de capital significativo puede ser un obstáculo, especialmente en regiones con recursos financieros limitados.

2. Disrupción durante la Implementación:

Los proyectos de electrificación a menudo requieren interrupciones en el servicio durante la construcción e instalación. Las molestias causadas a los pasajeros debido a horarios modificados y cierres temporales pueden generar insatisfacción y resistencia al proceso de electrificación.

3. Dependencia de la Energía de la Red:

El éxito de los ferrocarriles electrificados depende de una red eléctrica confiable y resiliente. Interrupciones o cortes de energía pueden obstaculizar los servicios de trenes, destacando la vulnerabilidad de los sistemas electrificados a factores externos que afectan el suministro de energía.

4. Problemas de Compatibilidad:

La adaptación de líneas ferroviarias existentes para la electrificación puede presentar problemas de compatibilidad. La infraestructura obsoleta o los sistemas diseñados para trenes convencionales pueden necesitar modificaciones significativas para acomodar los requisitos de los sistemas ferroviarios electrificados, añadiendo complejidad al proceso de implementación.

5. Preocupaciones sobre la Fuente de Energía:

Los beneficios ambientales de la electrificación dependen de las fuentes de energía utilizadas para la generación de electricidad. Si la electricidad proviene principalmente de combustibles fósiles, el impacto ambiental puede verse disminuido. La sostenibilidad general de los ferrocarriles electrificados está estrechamente vinculada a la composición general de la matriz energética de la región.

Beneficios y ventajas de le electrificación ferroviaria

1. Beneficios Ambientales:

La electrificación ferroviaria se erige como un símbolo de administración ambiental, ofreciendo una reducción sustancial de emisiones en comparación con trenes convencionales impulsados por diésel o vapor. El cambio hacia ferrocarriles electrificados se alinea con los esfuerzos globales para combatir el cambio climático y mejorar la calidad del aire.

Al abrazar la electrificación, la industria ferroviaria tiene la oportunidad de desempeñar un papel significativo en la promoción de la sostenibilidad. La capacidad de generar electricidad a partir de fuentes renovables mejora aún más las credenciales ambientales de los sistemas ferroviarios electrificados.

2. Eficiencia:

Los trenes eléctricos cuentan con una mayor eficiencia energética en comparación con sus contrapartes diésel. Esta eficiencia se traduce en ahorros tangibles y en una reducción general del consumo de energía, contribuyendo a un sistema de transporte más sostenible y económicamente viable.

3. Reducción de la Contaminación Acústica:

Los ferrocarriles electrificados contribuyen a entornos urbanos más silenciosos y tranquilos. Los trenes eléctricos, con su operación más suave y una menor dependencia de motores ruidosos de combustión, ayudan a mitigar la contaminación acústica, especialmente en áreas densamente pobladas.

4. Ahorros a Largo Plazo:

Aunque la inversión inicial en infraestructura de electrificación puede ser sustancial, los ahorros a largo plazo asociados con costos más bajos de combustible y gastos de mantenimiento reducidos hacen que la electrificación sea una elección económicamente viable. Estos ahorros pueden destinarse a mejoras adicionales en la red ferroviaria.

5. Avances Tecnológicos en Electrificación:

Los avances tecnológicos continuos en electrificación siguen impulsando la innovación en la industria ferroviaria. Estas innovaciones incluyen mejoras en almacenamiento de energía, sistemas de frenado regenerativo y la integración de tecnologías inteligentes. A medida que la tecnología evoluciona, los ferrocarriles electrificados se benefician de características de seguridad mejoradas, mayor eficiencia energética y costos operativos reducidos.

Autor: Ildefonso Jiménez Alcalá. PROJECT MANAGER. Tracción Ferroviaria. Máster en Ingeniería y Mantenimiento Ferroviario, especializado en instalaciones de energía. Cuenta con 15 años de experiencia en proyectos de electrificación de infraestructura ferroviaria y material rodante. Ingeniero de Campo en Network Rail, para la supervisión de la instalación de catenaria de alta velocidad en el Reino Unido, tras una experiencia previa como Jefe de Obra para el montaje y puesta en marcha de subestaciones de tracción