El servicio ferroviario del Reino Unido se ha visto afectado por retrasos generalizados en los trenes y altos niveles de cancelaciones durante la ola de calor. Toda la línea de la costa este entre Edimburgo y Londres estuvo cerrada durante horas el 20 de julio debido al calor.

Entonces, ¿por qué la ola de calor está causando tantos estragos en las líneas de tren? Como la mayoría de los materiales de construcción, el acero, del que están hechos los rieles, se expande cuando aumenta la temperatura del aire. Cuando este movimiento está restringido por el anclaje, que sostiene el riel y la traviesa (los soportes rectangulares para los rieles) en su lugar, se acumulan tensiones internas y la compresión se pandea o tuerce el riel.

Este pandeo puede hacer que una pieza larga de acero, como un riel de acero, se doble ligeramente o se tuerza. Los trenes no pueden viajar por vías férreas con torceduras. En los EE. UU., las torceduras causadas por el sol provocaron más de 2100 descarrilamientos de trenes en los últimos 40 años, lo que equivale a alrededor de 50 descarrilamientos por año.

Cuando la temperatura del aire alcanza los 30°C, los rieles al sol pueden alcanzar los 50°C. En el Reino Unido, se impone una restricción de velocidad temporal cuando los rieles alcanzan esta temperatura porque los trenes aplican menos presión sobre los rieles cuando reducen la velocidad. Algunos equipos de mantenimiento ferroviario pintan los rieles de blanco para refrescarlos en verano. Según Network Rail, esto puede reducir la temperatura del carril entre 5 °C y 10 °C. Los trabajadores de Network Rail comenzaron a pintar las líneas del tren varios días antes de la ola de calor de julio.

Los sistemas de rieles modernos están mejorando para mantener los rieles en su lugar. La mayoría de las vías están formadas por piezas largas de riel que se estiran y se sueldan entre sí, lo que ayuda a mantenerlas en su lugar. Esto reduce la posibilidad de pandeo. Cuando una vía se compone de rieles cortos atornillados, Network Rail deja pequeños espacios entre cada uno para permitir la expansión en climas cálidos.

Los trenes eléctricos a menudo funcionan con cables aéreos que también pueden dañarse con el clima cálido. El calor puede hacer que los cables se expandan y se comben. Demasiada pandeo romperá el equipo de la línea aérea. Un sistema de poleas mantiene tensos los cables aéreos y puede compensar el pandeo.

Cómo se las arreglan otras naciones

A medida que las temperaturas suben a niveles sin precedentes, incluso las líneas de tren españolas, que normalmente soportan bien el calor, se están desmoronando y se están cancelando los servicios.

Los rieles de soldadura continuos, que se utilizan de forma estándar en todo el mundo, incluido el Reino Unido, están optimizados para funcionar en torno a una "temperatura libre de tensión" (SFT) determinada. Cuanto más alta sea esta temperatura, más calientes pueden estar los rieles sin pandearse.

En el Reino Unido, la SFT es de 27 °C, la temperatura ferroviaria media tradicional de verano. En los EE. UU., los valores estándar varían entre 35 °C y 43 °C.

Si la SFT del Reino Unido fuera más alta, entonces los ferrocarriles podrían operar en un clima más cálido porque los rieles no se expandirían tanto a temperaturas más altas. Pero si los rieles están hechos para un SFT demasiado alto, no podrán hacer frente a las temperaturas más frías que experimentan en invierno. Esto crearía enormes tensiones y los rieles podrían desprenderse de su anclaje.

Los ferrocarriles de algunos países pueden hacer frente a una variación de temperatura tan alta mediante el uso de losas de hormigón sólido para contener las fuerzas más altas creadas. Pero la instalación de vías en placa cuesta aproximadamente cuatro veces más que la vía con balasto estándar.

El cambio climático significa que los ferrocarriles de muchos países alcanzarán con mayor frecuencia temperaturas para las que no fueron diseñados, lo que amenaza el transporte público en una escala nunca antes vista. Acabamos de ver la temperatura más alta jamás registrada en el Reino Unido con 40,3 °C, muy por encima del máximo diario anterior de 38,7 °C en 2019.

Durante la construcción de HS2, el nuevo ferrocarril de alta velocidad que se está construyendo entre Londres, Manchester y Leeds, los puentes y los cables aéreos se equiparon con sensores para recopilar datos sobre el clima, incluida la temperatura del aire. Estos datos se utilizarán para crear los gemelos digitales de HS2, lo que permitirá un nuevo tipo de mantenimiento que puede predecir altas temperaturas y otros tipos de condiciones climáticas adversas.

Un gemelo digital es una representación digital de la red ferroviaria. Esto permitiría a los ingenieros simular escenarios futuros para la red ferroviaria del Reino Unido y predecir lo que podría suceder si se pronostican altas temperaturas, y poder tomar medidas preventivas con anticipación. This could be one way to prevent some of the huge cancelations seen in the recent UK heatwave.