Treni merci a batteria o a idrogeno, la ricetta dall’Australia

L’Australia, sesto Paese al mondo per estensione e il maggiore dell’Oceania, rappresenta una realtà molto distante dall’Europa, non tanto dal punto di vista culturale in quanto membro del britannico Commonwealth, ma sicuramente dal punto di vista geografico. Gli spazi immensi e la presenza di vasti giacimenti minerari favoriscono i trasporti a lunga distanza a favore della ferrovia. La rete ferroviaria australiana ha un’estensione che supera i 30mila chilometri, ma di questi solo poco più di 2500 sono elettrificati.

Mentre il trasporto passeggeri interessa soprattutto la costa dove sono ubicate le principali città australiane, i grandi assi di collegamento sono il terreno privilegiato dei treni merci. Molti di questi sono a trazione termica, quindi con grandi e pesanti locomotori diesel, che ora le ferrovie australiane vogliono convertire o sostituire con nuovi mezzi con l’obiettivo di abbandonare i combustibili fossili.

In Europa le esperienze di carburanti alternativi finora hanno coinvolto soprattutto i treni passeggeri leggeri, ecco perché invece l’esperienza australiana che riguarda principalmente il trasporto merci pesante, risulta interessante da analizzare. Aurizon, vale a dire il maggiore operatore nazionale di trasporto merci per ferrovia e l’università del Queensland, hanno concluso uno studio avviato con lo scopo di analizzare le possibili soluzioni alternative all’alimentazione a gasolio. Scartata fin da subito l’ipotesi di ricorrere a prodotti come il biodiesel o qualcosa di simile, si sono concentrati su vari tipi di batterie e sull’utilizzo dell’idrogeno attraverso le celle a combustibile.

Lo studio ha considerato le esigenze gravose per spostare carichi completi e pesanti tra le miniere e i porti con un’attenta analisi del modello energetico, sia per l’energia richiesta durante la trazione sia per quella che può essere generata in fase di frenata, oltre a un’indagine sui costi diretti e indiretti delle varie soluzioni. Sono stati presi in considerazione tre tipi di batterie: al litio ferro fosfato (Lfp), nichel manganese cobalto (Nmc) e litio titanato (Lto). Per costo, densità energetica e durata del ciclo di carica è emersa la superiorità delle batterie Flp, quelle utilizzate per esempio per l’accumulo dell’energia prodotta da impianti solari. La trazione a batteria è stata quindi messa a confronto con l’energia ricavata dalle celle a combustibile a idrogeno.

Lo studio alla fine ha individuato tre soluzioni che offrono caratteristiche ottimali in base alle diverse esigenze di trasporto. Per i carichi meno gravosi o comunque con percorrenze relativamente ridotte viene suggerito l’uso di un semplice locomotore equipaggiato con batterie che possono garantire un’autonomia nell’ordine dei 200 chilometri. Per i maggiori spostamenti viene proposta una soluzione del tutto originale e finora inedita in quanto si prevede l’utilizzo di locomotori a batteria ma con un modulo aggiuntivo (simile al tradizionale tender) con ulteriori pacchi di batterie.

Per l’uso più impegnativo e per le lunghe tratte ferroviarie, invece si pensa a un locomotore sempre a batteria ma con un tender equipaggiato con le celle a combustibile. All’apparenza si tratta di soluzioni anche facilmente interscambiabili in base alle esigenze di trasporto. Una curiosità: il pacco di batterie di un locomotore pesante incide per una quarantina di tonnellate.

Piermario Curti Sacchi