El tren del año 2100, previsiones tecnologicas

Ayer estuve viendo esta entrevista a José Luis López Gómez de TALGO y esta mañana he leído el articulo que ha preparado @egocrata en politikon sobre los regionales, basado en la tecnologia disponible  y la combinación de ambas cosas me ha hecho pensar en un tema que llevo tiempo meditando, ¿Cual es el futuro a largo plazo del ferrocarril, en cuanto a posibilidades técnicas ?

En la entrevista, el señor López comenta que con su sistema cree que podrían llegar a los 400-450 km/h sin problemas, 100 km/h mas que los sistemas de mayor velocidad comercial con tracción rueda-carril. El record de velocidad actual esta en 574 km/h, pero ¿cual es el limite? ninguno, no hay un limite mas allá del cual no se puede pasar, pero los rendimientos son decrecientes con el tiempo, los aviones pese a que pueden alcanzar velocidades muy muy altas, rompiendo la barrera del sonido, no lo hacen ya en ningún vuelo comercial, y no creo que nadie quiera que haya trenes rompiendo la velocidad del sonido a nivel del suelo.

Aun así los 1234 km/h son mucho mas que la velocidad  esperable para un tren. Como muy bien explica roger en su post de hoy, a medida que aumentas la velocidad hay que aumentar el radio de las curvas, con velocidades de 350 km/h las curvas son muy poco curvas (radios de 7.500 metros)  y para velocidades de 500 km/h el radio de curvatura es aun mayor, casi imperceptible para alguien cuando lo ve a nivel del suelo.

La consecuencia directa de esto es que cuanto mas aumentes la velocidad, mas recta ha de ser la plataforma, con pendientes muy suaves y menos se puede adaptar al terreno, con lo que casi toda la plataforma serán túneles y viaductos, con muy pocas posibilidades de adaptarse a los condicionantes del terreno o ambientales. El coste de una infraestructura de ese tipo es mucho mayor que las que se han estado construyendo en España hasta ahora y mas en la línea de lo hecho en Japón (ver el post sobre costes), donde tienen casi 10 veces mas pasajeros que en europa, sin contar los problemas ambientales y sociales que puede generar, como que la vía pase en viaducto por encima de un pueblo o una zona enológicamente importante.

Además, como las aceleraciones de los trenes son muy bajas, el tiempo de aceleración hasta la velocidad nominal se convierte en una parte importante del trayecto, sobre todo en distancias medias, un Madrid-Zaragoza a 700 km/h estaría mas tiempo acelerando y frenando que a velocidad máxima. Esta es una limitación por la interacción rueda-carril, que hace que sea muy poco costoso energéticamente mantener el vehiculo a su velocidad pero que la capacidad de frenada y aceleración sean muy bajas.

Recapitulando todo lo anterior, por limitaciones de coste de la infraestructura y necesidades de espacio muy problemáticas no es esperable un aumento de la velocidad comercial  de los trenes a largo plazo. Las limitaciones técnicas hacen muy difícil también que los aumentos de velocidad punta afecten mucho a las velocidades comerciales así que lo esperable es que aunque la velocidad punta sea de 500 km/h dentro de unos años, los tiempos de viaje no se reduzcan proporcionalmente.

 

No he hablado de los trenes de levitación magnética y lo hecho por dos razones, la primera es que no es un ferrocarril puesto que se basan en otros principios físicos diferentes y la segunda es que, comparándolos con los ferrocarriles convencionales tienen una debilidad clave, son intrínsecamente mas caros. Al coste de túneles, terraplenes y viaductos, similar al del FFCC convencional le han de sumar el coste del sistema de guiado, mucho mas caro que los carriles de acero.

Actualmente los trenes de levitación magnética funcionan pero en distancias muy cortas y con frecuencias muy altas así que el campo de aplicación es muy reducido, no hay líneas con la demanda suficiente como para justificar esas inversiones y o el coste del guiado baja espectacularmente o serán un sistema de nicho. Los metros no tienen aplicación para estos sistemas porque la velocidad depende mas del tiempo de parada que de la velocidad punta en trayecto. El único caso en el que se me ocurre una explosión de líneas de levitación magnética es con una bajada de precios de la construcción de túneles y del guiado magnético para que se instalaran líneas completamente subterráneas a velocidades muy altas para sustituir vuelos transoceanicos.

Lo que si es esperable es un aumento de la capacidad y de la coordinación de los trenes para optimizar el consumo energético y acercarse a la capacidad máxima teórica, con el desarrollo de sistemas de cantón móvil, sea ERTMS N3 o similares, con mas inteligencia embarcada y menos sistemas auxiliares en vía, para intentar reducir el coste de la infraestructura.

 

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5 respuestas a El tren del año 2100, previsiones tecnologicas

  1. ccasanueva dijo:

    Buen artículo. Tengo un par de comentarios:
    “¿cual es el limite? ninguno, no hay un limite mas allá del cual no se puede pasar”
    Esto no es del todo cierto. En línea recta y vía ideal, todos los vehículos tienen una velocidad máxima a la que se vuelven inestables. Normalmente esta velocidad sobrepasa con creces el límite de velocidad por confort de pasajeros en curva, por lo que no suele ser limitante. Pero aun así existe. Se puede minimizar con diseños de bogie y suspensión optimizados, pero a costa de empeorar la circulación en curva, aumentando los esfuerzos en el contacto rueda-carril y el riesgo de descarrilar. Los diseños actuales son un “trade-off” de estabilidad en recta y negociación de curva.
    Los vehículos de levitación magnética tienen también costes de mantenimiento mucho mayores: al no tener sistema de suspensión son mucho más sensibles a las irregularidades de la infraestructura. El confort se reduce muy rápido con la amplitud de las irregularidades, por lo que es necesario gastar mucho más en mantenimiento de la infraestructura.

  2. Estoy de acuerdo contigo, como pongo en el articulo a mayor velocidad hay que aumentar el radio minimo de las curvas. Lo que queria expresar con que no habia limite es que no hay una frontera definida y clara que no se pueda sobrepasar. La tecnologia de las suspensiones mejora con el tiempo y puede llegar a hacer soportables velocidades mayores en condiciones de confort, tambien los diseños de catenaria actuales tienen velocidades limite por resonancias mecanicas.

    Aun asi, los factores que limitan el aumento de velocidad de los trenes en explotación comercial son otros y no los limites tecnicos, que pueden desplazarse con investigación y desarrollo.

    En la levitación magnetica estoy completamente de acuerdo contigo, no habia hablado de mantenimiento pero tienes toda la razón.

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