MyRailS, ovvero come rendere più ecologico il viaggio sui treni elettrici

Il trasporto è uno degli elementi su cui concentrare le sfide della riduzione delle emissioni globale. Per farlo oltre a studiare nuovi e innovativi mezzi va anche ripensata l’efficienza di quelli noti e ben consolidati. Sono molti gli studi per migliorare l’efficienza dei consumi delle auto, ma perché non pensare all’efficienza dei consumi sui treni elettrici? Ci ha pensato il progetto europeo MyRailS, acronimo di “Metrology for Smart Energy Management in Electric Railway Systems” che vede come coordinare l’Italia con l’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (Inrim). Nel progetto anche gli Istituti di metrologia di altri paesi europei, quali Repubblica Ceca (Cmi), Spagna (Lcoe-Ffi), Francia (Lne), Svizzera (Metas), Regno Unito (Npl) e Olanda (Vsl), e l’Università degli Studi della Campania “Luigi Vanvitelli”, la University of Strathclyde del Regno Unito, l’Universidad Pontificia Comillas di Madrid e il centro francese di ricerca Railenium.

I risultati del progetto si sono dimostrati innovativo al punto che hanno permesso all’Inrim di depositare l’8 giugno scorso un brevetto per una nuova tecnica che permette di rilevare la presenza di archi elettrici sulle linee ferroviarie a corrente continua.

Nel complesso MyRailS ha ottenuto misurazioni accurate della quantità e della qualità dell’energia scambiata tra i treni e la rete di alimentazione e una stima dell’impatto derivante dall’installazione di sistemi di recupero energetico.

Un elemento che sarà sempre più richiesto dagli stessi operatori perché come spiega “Misure precise e affidabili dell’energia elettrica sono sempre più importanti in ambito ferroviario anche dal punto di vista della tariffazione. Entro il 2022, infatti, i costi non saranno più a forfait, come accade ora, ma verranno calcolati sulla base dei reali consumi”, aggiunge Domenico Giordano, coordinatore del progetto MyRailS. “L’intervento dell’autorità neutrale e insindacabile della scienza è dunque fondamentale per evitare contenziosi tra le varie compagnie e i diversi gestori oggi presenti nel mondo ferroviario”. Misurazioni che favoriranno anche lo studio della interoperabilità della rete.

MyRailS è stato finanziato da Empir, Programma europeo di metrologia per l’innovazione e la ricerca, di Euramet, l’Associazione Europea degli Istituti Nazionali di Metrologia, e da Horizon 2020, il Programma dell’Unione Europea che promuove ricerca e innovazione ed è durato poco più di 3 anni.

Il brevetto dell’Inrim per rilevare la presenza di archi elettrici sulle linee ferroviarie a corrente continua

Nella maggior parte dei sistemi ferroviari i treni ricevono la corrente dalla linea di alimentazione attraverso il contatto tra il pantografo e la catenaria. L’Inrim ha elaborato un sistema per rilevare la presenza di archi elettrici sulle linee ferroviarie a corrente continua. “Il distacco che talora avviene tra i due elementi provoca un arco elettrico” spiega Domenico Giordano depositario insieme a Davide Signorino in nome dell’Inrim del brevetto. “Si tratta di fenomeni in parte inevitabili, dovuti, ad esempio, all’alta velocità, a condizioni ambientali, come neve e gelo, o a irregolarità della catenaria, ma che possono anche essere il sintomo di un malfunzionamento. In ogni caso un arco elettrico compromette la qualità della potenza e rappresenta una dispersione di energia. Per tutte queste ragioni, monitorare e contenere il verificarsi di tali eventi è molto importante sia ai fini del risparmio energetico, sia per prevenire guasti anche gravi che possono comportare addirittura interruzioni del servizio di trasporto su rotaia”.

L’analisi dei sistemi di recupero energetico

A seguito delle campagne di misura condotte sulla linea ferroviaria da Bardonecchia, in alta montagna, a Torino e nella metropolitana di Madrid è emerso come abbia senso istallare dei sistemi di recupero energetico del sistema frenante.

Nella frenata si disperde energia sotto forma di calore per mezzo dei reostati di frenatura, apposite resistenze che intervengono per evitare sovratensioni sulle linee ferroviarie. Con l’uso di sottostazioni reversibili è possibile assorbire l’energia generata dai sistemi frenanti e restituirla alla rete di alimentazione o di immagazzinarla in appositi sistemi di accumulo.

L’ecodriving arriva anche sui treni elettrici

Un altro elemento studiato dal team di Myrails è legato alle tecniche di ecodriving. Tali sistemi sono stati studiati e misurati sulla linea ferroviaria da Bologna a Rimini e nella metropolitana di Madrid Sistemi cioè che consentono di identificare il profilo di velocità più idoneo con cui il treno deve viaggiare per ottimizzare il consumo di energia elettrica.