Sui binari l’efficienza corre con la misura di precisione
Il viaggio in treno, fra gli altri vantaggi, offre anche la soddisfazione di spostarsi nel modo più amico per l’ambiente. Il fisico David JC MacKay, nel suo libro “Without hot air”, stima che per portare cento persone in treno ad alta velocità per un chilometro si consumi quanto tre lavatrici e, se facciamo il calcolo per persona, il treno stesso è 27 volte più conveniente di un’utilitaria. Si può fare di meglio comunque, lavorando sul risparmio di energia.
I numeri su cui ragionare, tantissime accurate misure di consumo di elettricità, ora ci sono e li ha presentati a fine gennaio il progetto di ricerca Myrails, appena terminato, e che si è svolto, per 41 mesi fra Italia e Spagna, entro il Programma europeo Horizon2020. Myrails è stato coordinato dall’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica ( Inrim), che ha guidato una pattuglia di Istituti europei corrispondenti oltre all’Università degli Studi della Campania e altre. Ovviamente hanno partecipato anche Rete Ferroviaria Italiana, Trenitalia, Hitachi Rail Italy, metropolitana di Madrid e la svizzera SaglAstm, specializzata in analisi e misure. Un “parterre de roi” che certo non ha deluso le aspettative.
Quanta energia viene sprecata per gli archi elettrici che si formano fra i pantografi dei treni e la linea elettrica da cui si prende la corrente e come si può recuperare energia che pure viene sviluppata dal treno con le necessarie frenate? Questi i due interrogativi principali.
I treni in genere ricevono la corrente tramite il pantografo che non dovrebbe mai staccarsi dai cavi in tensione, ma per i motivi più vari, umidità, ghiaccio, stato delle rotaie, a volte se ne distacca per pochi millimetri: quanto basta per provocare un arco elettrico, che dura frazioni di secondo, quasi una grossa scintilla, che compromette la potenza e disperde la corrente, come spiega Domenico Giordano dell’Inrim, coordinatore di Myrails. Un brevetto, sviluppato dal progetto, permette di analizzare il fenomeno in corsa, primo passo per rimediare e ridurlo al minimo.
Un’altra opportunità di risparmio energetico è offerta dal recupero dell’energia elettrica prodotta dai treni in frenata. Parte ne viene di solito dispersa sotto forma di calore da apposite resistenze nella motrice che intervengono per evitare sovratensioni sulle linee ferroviarie. Oggi esistono però tecnologie innovative, ma non ancora diffuse, le sottostazioni reversibili, che permettono di assorbire l’energia generata dai treni e di restituirla alla rete di alimentazione a favore di un altro convoglio o di immagazzinarla in appositi sistemi di accumulo. Costano, ma il ritorno anche in termini economici è assicurato. Lo hanno visto studiando a fondo la linea fer
roviaria da Bardonecchia, in alta montagna, a Torino e nella metropolitana di Madrid che, con la corrente risparmiata, ci fa funzionare le scale mobili delle stazioni.
Misure effettuate nella linea da Bologna a Rimini hanno poi fatto capire che il consumo dei treni locale dipende molto dallo stile di guida del macchinista, anche del 40 %, e certo non è poco. « Anche le tecniche di ecodriving, che consentono di identificare il profilo di velocità più idoneo con cui il treno deve viaggiare per ottimizzare il consumo di energia elettrica, rappresentano una via importante verso il risparmio energetico. Lo abbiamo visto anche nel caso della metropolitana di Madrid » , conclude Giordano. Anche qui si va, insomma, verso la guida automatica, con quel che ne consegue per hardware, software, controllo e comunicazioni. Signori in carrozza, si parte verso un futuro più pulito.