En Barcelona, los trenes del metro están ayudando a abastecer de energía a las estaciones

La mayoría de los pasajeros que emergen de la estación de Bellvitge, un barrio obrero a las afueras de Barcelona, no tienen idea de lo innovador que es el sistema de metro de la ciudad. Utilizando una tecnología similar a la del frenado regenerativo que se encuentra en los vehículos híbridos y eléctricos, los trenes en los que viajaron generaron parte de la energía que alimenta los cargadores de VE en el estacionamiento cercano, las luces que iluminan la estación y las escaleras mecánicas que los llevan a las plataformas.

Cada vez que un tren se detiene, la energía generada por toda esa fricción se convierte en electricidad, que se alimenta a través de inversores y se distribuye por todo el sistema del metro. Un tercio de esa energía alimenta los trenes; el resto proporciona energía a las instalaciones de las estaciones y a una red creciente de cargadores de VE.

El cargador ultrarrápido fuera de la estación de Bellvitge es una de las cuatro “electrolineras” –término ibérico para “gasolineras eléctricas”– que se instalaron en julio. El principal operador de transporte de la ciudad, Transports Metropolitans de Barcelona (TMB), planea añadir tres más a medida que el proyecto, llamado MetroCHARGE, se expanda. “Estamos tratando de aprovechar la energía que ya está en el sistema del metro y usar esa energía sobrante para alimentar cargadores de VE en la calle”, dijo Marc Iglesias, jefe de movilidad sostenible del Área Metropolitana de Barcelona, una agencia regional que trabaja con TMB en el proyecto.

Cada año, residentes y turistas realizan 440 millones de viajes en el sistema de metro de Barcelona, que incluye 165 estaciones vinculadas por 125 kilómetros de vías. La agencia de transporte ha instalado tres inversores hasta ahora; hay 13 más en proceso. Una vez que todos estén en su lugar a finales de septiembre, se espera que el frenado regenerativo proporcione el 41% de la energía necesaria para alimentar los trenes, una fuente de energía renovable que, según ellos, ahorrará alrededor de 3.9 toneladas métricas de emisiones de CO2 anualmente.

Aunque muchas ciudades, incluidas Viena, Filadelfia y São Paulo, utilizan el frenado regenerativo en cierto grado, Barcelona es una de las pocas que lo usa tan extensamente y la primera en aprovecharlo para la infraestructura de carga de vehículos eléctricos. Utilizar energía que de otro modo se perdería como calor cuando un tren desacelera puede reducir significativamente el consumo de energía de un sistema de transporte. (Otros esfuerzos, como optimizar los ajustes de los trenes semiautónomos de Barcelona y usar IA para optimizar la ventilación en cada vagón, han reducido aún más las necesidades energéticas en porcentajes de dos dígitos).

Con la adopción de MetroCHARGE, el 33% de la energía utilizada por los trenes proviene del frenado regenerativo, lo suficiente para alimentar 25 estaciones de metro, dijo Jordi Picas, quien lidera el proyecto y es director de sistemas de metro en TMB. En los sistemas de metro que no utilizan frenado regenerativo, “hay tanta energía que no se utiliza, y no solo se pierde, sino que también genera calor que se propaga dentro de los túneles y aumenta la temperatura”, dijo. Desde que se implementó el frenado regenerativo, la temperatura en el sistema de metro de Barcelona ha disminuido 1.8 grados Fahrenheit.

El año pasado, la electrificación del transporte superó a la energía renovable como la categoría más grande de inversión en la transición energética mundial, recibiendo alrededor de 634,000 millones de dólares a nivel global. Aunque la implementación de MetroCHARGE ha costado alrededor de 8.6 millones de dólares, TMB espera recuperar esa inversión en 4 a 5 años mediante el ahorro de energía y los ingresos de las estaciones de carga, donde los conductores pagan alrededor de 33 centavos por kilovatio-hora que entra en sus autos.

Los sistemas de metro de todo el mundo ya tienen la infraestructura eléctrica necesaria para adoptar este enfoque, pero no todos usan trenes equipados con frenado regenerativo, y actualizarlo es costoso, dijo Picas. Todos los trenes de Barcelona han contado con esta tecnología desde la década de 1980. Dado que un solo tren cuesta alrededor de 6.6 millones de dólares y tiene una vida útil promedio de 35 a 45 años, es esencial que los operadores de transporte lo incluyan en la planificación a mediano y largo plazo, dijo.

Hay otros desafíos más allá del costo, como encontrar los lugares óptimos para los inversores y las estaciones de carga en un área metropolitana densa. “El mayor desafío fue llegar a un acuerdo con los distintos ayuntamientos para obtener acceso al espacio público para instalar los cargadores”, dijo Picas.

Otras ciudades han expresado interés en replicar MetroCHARGE, y TMB se reunió recientemente con una delegación de Nueva Delhi. También ha compartido información con funcionarios de Viena y un consorcio internacional de 45 sistemas de transporte llamado The Community of Metros Benchmarking Group. Ciudades como Nueva York –que tiene el quinto sistema de metro más grande del mundo, con 472 estaciones y 1,070 km de vías– podrían ver importantes ahorros de energía gracias al frenado regenerativo debido a la enorme escala de su red de metro, dijo Ahmed Mohamed, director de estudios de posgrado en el Departamento de Ingeniería Eléctrica del City College de Nueva York.

En un estudio de 2018, Mohamed y su equipo descubrieron que la Autoridad Metropolitana de Transporte (MTA, por sus siglas en inglés), que gestiona el metro de Nueva York, podría reducir su consumo de energía en un 35% si adoptara el frenado regenerativo en todo el sistema y utilizara la electricidad generada para alimentar los trenes y las instalaciones de las estaciones. A partir de 2022, solo la mitad de los trenes de la ciudad utilizan esta tecnología, según la Autoridad de Investigación y Desarrollo Energético del Estado de Nueva York, aunque todos los trenes nuevos deben contar con ella. Sin embargo, “no necesariamente hay un plan estratégico sobre cómo se puede usar para ahorrar energía”, dijo Mohamed, y agregó que la MTA favorece el frenado regenerativo porque requiere menos mantenimiento que los frenos convencionales de fricción.

Uno de los principales obstáculos para implementar el frenado regenerativo es la falta de datos que detallen cuánta energía y dinero se podría ahorrar con su adopción, dijo Mohamed. “Cuando no estás completamente seguro de los ahorros, es difícil realizar un análisis de costo-beneficio, por lo que la toma de decisiones no es muy sencilla”, dijo. “Es importante financiar proyectos piloto para obtener cifras reales”.

Aprender de proyectos como MetroCHARGE podría ayudar a otras ciudades a comprender los beneficios del frenado regenerativo, dijo Mohamed. Un modelado mejorado y el fomento de que los sistemas de transporte compartan los detalles de sus sistemas para que otros puedan aprender de ellos también serían útiles.

Otro desafío es que el número de partes interesadas involucradas —incluidas empresas tecnológicas y eléctricas— dificulta la determinación de quién debe pagar por el proyecto. “¿Quién lo dirige? ¿Quién lo controla? ¿Y cuál es el papel de los diferentes actores?”, dijo Mohamed. Le gustaría ver a la MTA liderar la adopción de esta tecnología de ahorro de energía para que los trenes que llegan a sus estaciones algún día puedan alimentar los autos en las concurridas calles de Nueva York.

– Natalie Donback, Grist

Este artículo apareció originalmente en Grist, una organización de medios independiente y sin fines de lucro dedicada a contar historias sobre soluciones climáticas y un futuro justo. Suscríbete a su boletín aquí.