50 millones de hojas caen sobre las líneas ferroviarias cada otoño en el Reino Unido, lo que provoca retrasos para los pasajeros por un costo estimado de 345 millones de libras esterlinas. Crédito:Universidad de Sheffield
Investigadores de la Universidad de Sheffield, en colaboración con Icetech Technologies, han utilizado hielo seco para desarrollar una nueva solución al problema de las hojas en la línea, que provocan retrasos, cancelaciones y cambios de horario para pasajeros de tren.
Millones de árboles bordean el 20, 000 millas de vías férreas en el Reino Unido, arrojando aproximadamente 50 millones de hojas en las pistas cada otoño. Mientras las hojas caen sobre los rieles, se compactan bajo el peso de los trenes en un suave, capa resbaladiza que se adhiere a las vías y hace que los trenes pierdan su agarre, el equivalente ferroviario del hielo negro en las carreteras.
Para compensar estas condiciones, los trenes pueden viajar a velocidades más lentas con los conductores frenando antes cuando se acercan a las estaciones y señales y acelerando más suavemente para evitar que las ruedas patinen. Los sistemas de señalización también pueden verse afectados, Dado que las corrientes eléctricas utilizadas en las vías para detectar trenes a menudo se ven afectadas por la contaminación de las hojas, empresas ferroviarias líderes en dejar brechas más largas entre trenes por razones de seguridad, lo que se suma a los retrasos y las interrupciones.
Si bien todo esto redunda en interés de la seguridad de los pasajeros de ferrocarril, conduce a un aumento de los tiempos de viaje, retrasos, cancelaciones y horarios reducidos. Según la Junta de Normas y Seguridad Ferroviaria, Se estima que los problemas relacionados con el otoño le cuestan a la industria ferroviaria aproximadamente 345 millones de libras esterlinas al año y causan enormes inconvenientes a los 1.700 millones de personas que viajan en tren.
El nuevo método utiliza gránulos de hielo seco para volar la cabeza del riel. Son lanzados a la cabeza del riel en una corriente de aire supersónico, que congela las hojas y las vuelve quebradizas. Los gránulos luego se vuelven a convertir en gas, aumente de volumen y saque las hojas de la línea. Crédito:Universidad de Sheffield
Profesor Roger Lewis, del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad, lidera la investigación y explicó:"La distancia de frenado de un tren está determinada principalmente por la fricción entre la rueda y el riel en sí (lo que se denomina adhesión). Cuando un tren necesita una distancia más larga para detenerse a gran velocidad, los problemas están asociados con una baja adherencia.
"La solución que hemos desarrollado es una tecnología totalmente sostenible, utilizando el subproducto de CO₂ de otros procesos industriales. Proporcionará un frenado y una tracción más predecibles que la tecnología actual, y ayudará a mejorar el rendimiento del tren, reducir retrasos, aumentar la satisfacción de los pasajeros y apoyar el uso de nuevas tecnologías para permitir una mayor utilización de la red de los ferrocarriles del Reino Unido ".
La solución actual para abordar la baja adherencia en los rieles es aplicar arena directamente en el contacto entre la rueda y el riel desde un sistema a bordo. Esto se aplica automáticamente cuando el conductor selecciona "frenado de emergencia" o cuando los conductores experimentan pérdida de adherencia.
Los procesos de limpieza de vías también se implementan durante la temporada de otoño para despejar secciones de vías férreas, utilizando chorros de agua a alta presión y se coloca un gel que contiene una mezcla de arena y granos de acero en la parte superior del riel después de la limpieza.
Los ingenieros de la Universidad de Sheffield han descubierto que, a diferencia de los métodos actuales, que aplica arena directamente al riel, la nueva solución no deja ningún residuo en la línea, lo que significa que no hay daños en el riel o las ruedas de los trenes. Crédito:Universidad de Sheffield
La nueva investigación, que ha sido desarrollado y probado en la Universidad de Sheffield, tiene como objetivo desarrollar una nueva tecnología a bordo que ayude a los trenes a frenar, además de proporcionar un sistema de limpieza de rieles independiente.
Mediante el uso de una solución criogénica, o hielo seco, como se le conoce más comúnmente, este enfoque superará los problemas relacionados con la aplicación de arena, ya que no hay residuos. lo que significa que las partículas no causan ningún daño al material de la rueda o del carril. Para fines de limpieza en particular, El uso de hielo seco también anulará los problemas de capacidad en los trenes, ya que no se necesitarían grandes tanques de agua para la limpieza. Esto significa que se pueden limpiar tramos más largos de vía mediante el enfoque de hielo seco y el sistema podría incluso incorporarse a los trenes de pasajeros. convirtiéndola en una opción más eficiente.
Como parte del proyecto, El hielo seco se probó para su uso como agente de limpieza de cabezales en otoño de 2018 en una línea de carga de poco tráfico. y se está probando durante el otoño de 2019 en una selección de sitios en todo el Reino Unido. Network Rail está interesado en ver los resultados de la prueba.
El proyecto ha sido promovido por Arriva Rail North, quienes proporcionaron una subvención de su Fondo de Innovación. Esto dio inicio a las pruebas en la vía durante el otoño de 2018 y el operador del tren promovió el proyecto dentro de la industria ferroviaria en general. El resultado fue un mayor apoyo financiero que ha permitido realizar más pruebas en un número selecto de líneas de pasajeros durante el otoño de 2019.
También ha recibido el interés de Supertram en Sheffield.
